A BASE MOLECULAR DOS SERES VIVOS

Apresentação em tema: "A BASE MOLECULAR DOS SERES VIVOS"— Transcrição da apresentação:

1 A BASE MOLECULAR DOS SERES VIVOS
DO QUE SOMOS FEITOS?

2 SEM QUÍMICA??? DO QUE SOU FEITO ENTÃO?

3 MOLÉCULAS INORGÂNICAS
Água Sais minerais MOLÉCULAS ORGÂNICAS Carboidratos Lipídios Proteínas Ácidos Nucléicos

4 ÁGUA Sem ela não dá!

5 Água: sem ela não dá! Composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Dipolar.

6 Água: sem ela não dá! Estados físicos da água:

7 Água: sem ela não dá! Pontes de hidrogênio.
Atração eletrostática resultante entre o átomo de oxigênio de uma molécula de água e o átomo de hidrogênio de outra molécula de água; As pontes de hidrogênio são mais fracas que ligações covalentes; Cada molécula de água se une mediante pontes de Hidrogênio a 3 ou 4 moléculas . A fluidez da água se deve a meia-vida curta das ligações pontes de Hidrogênio:10-9 s.

8 Água: sem ela não dá! Solubilidade.
A interação com solutos ocorre porque a água é um líquido polar (com cargas); A água pode dissolver: Sais cristalinos: Interação com íons que unem os átomos do sal Compostos orgânicos polares (açúcares, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos) – formação de pontes de hidrogênio com os grupos hidroxila (OH) ou carbonila (COOH).

9 Água: sem ela não dá! Substâncias anfipáticas.
Substâncias anfipáticas (fosfolipídeos, proteínas, ácidos nucléicos) – A água forma micelas, interatuando com a porção hidrofílica e repelindo a porção hidrofóbica.

10 Água: sem ela não dá! Componente fundamental para todas as formas de vida Reações químicas

11 Água: sem ela não dá! Quanto idade  taxa de água
Quanto metabolismo  taxa de água (atividade)

12 Funções da água Solvente universal

13 Funções da água Regulador térmico

14 Funções da água Meio de transporte

15 Funções da água Lubrificante

16 SAIS MINERAIS Os reguladores

17 Sais minerais: os reguladores
São reguladores das atividades de nossas células. Representam 1% do total da composição química celular. Estado sólido (cristais insolúveis) Função estrutural Vertebrados (ossos e dentes) Invertebrados (corais) Algas (diatomáceas) Forma de íons Íons positivos e negativos Desempenham sua atividade reguladora

18 Sais minerais: os reguladores

19 BÓCIO (HIPERTIREOIDISMO)
Bócio é um aumento (hipertrofia) exagerado da glândula tireóidea causado pela falta de IODO na alimentação. O Iodo faz parte da estrutura dos hormônios secretados por esta glândula, e sua falta acarreta em um acúmulo de pré-hormônio. Hipertrofia da tireóide

20 BIOMOLÉCULAS 99% da massa corporal da maioria dos seres vivos;
Formam ligações covalentes; Elementos leves; Átomos de C ligam-se entre si.

21 Na natureza, os átomos dos elementos químicos se encontram unidos por meio de ligações químicas:
Ligações Covalentes: compartilham pares de elétrons. Ligações Iônicas: resulta da transferência de um ou mais elétrons de um átomo para outro.

22 Na natureza, os átomos dos elementos químicos se encontram unidos por meio de ligações químicas:
A maioria dos constituintes moleculares dos sistemas vivos são compostos por átomos de carbono unidos covalentemente a outros átomos de C, H, N, O.

23 Constituição de um ser vivo:
Água % a 85% Substâncias inorgânicas 1% Substâncias orgânicas 15% a 25% - Proteínas: 10% a 15% - Lipídios: 2% a 3% - Glicídios: 1% - Ácidos Nucléicos: 1%

24 Os compostos energéticos
CARBOIDRATOS Os compostos energéticos

25 Carboidratos: os compostos energéticos
C + H2O = (CH2O)n ou CnH2nOn Glicose C6H12O6 carbo (carbono) hidrato (água) Compostos orgânicos de grande valor energético. Fornecem maior parte da energia utilizada pelas células. Chamados de glicídeos, açúcares ou hidratos de carbono. São mais abundantes nos vegetais, sintetizados no processo de fotossíntese.

26 Funções dos carboidratos
Energética São os mais importantes fornecedores de energia para os seres vivos (glicose). 1 grama de carboidrato 4Kcal (4000 calorias).

27 Funções dos carboidratos
Estrutural Constituem o revestimento externo das células dos vegetais (celulose) e fungos (quitina), e esqueleto externo dos artrópodes (quitina).

28 Funções dos carboidratos
Reserva Vegetais  amido (caules e raízes) Animais  glicogênio (fígado e músculos) Genética Componentes essenciais dos ácidos nucléicos. Desoxirribose  DNA Ribose  RNA

29 Classificação dos carboidratos
Monossacarídeos São as unidades básicas formadoras de todas as moléculas de carboidratos. Se diferenciam de acordo com o número de átomos de carbono, exemplos mais importantes: Pentoses (5C)  C5H10O5 Ex.: desoxirribose e ribose Hexoses (6C)  C6H12O6 Ex.: glicose, frutose e galactose

30 Classificação dos carboidratos
Oligossacarídeos São carboidratos que apresentam poucos monossacarídeos unidos entre si. Os mais importantes são os dissacarídeos. Maltose = glicose + glicose Sacarose = glicose + frutose Lactose = glicose + galactose

31 Classificação dos carboidratos
Polissacarídeos Grandes carboidratos formados pela união de vários monossacarídeos. Os mais importantes são os polímeros de glicose.

32 LIPÍDIOS A reserva energética

33 Lipídeos: a reserva energética
são heterogêneos de moléculas orgânicas insolúveis em água, porém, solúveis em solventes apolares (éter, clorofórmio, benzeno, álcool e acetona).

34 Lipídeos: a reserva energética
Possuem longas cadeias de carbono (4 a 36) com um grupo carboxila -COOH

35 Lipídeos: a reserva energética
Glicerídeos: São formados por ácidos graxos associado a outra molécula, podendo ser um álcool chamado glicerol. Quando só tem ligações simples: saturado (Sólido - Gordura) Quando apresenta ligações duplas: insaturado (líquido -óleo)

36 Funções dos lipídios Reserva energética Estrutural
Fornecem mais energia que os carboidratos. 1 grama = 9 Kcal (9000 calorias). Os lipídeos são usados para produzir energia somente depois da utilização do estoque de carboidratos. Estrutural Fazem parte da composição das membranas celulares (fosfolipídios e colesterol)

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38 Funções dos lipídios Isolante térmico Vitaminas e hormônios
Auxilia na manutenção da temperatura dos animais endotérmicos (aves e mamíferos), pois o calor atravessa a camada de gordura (abaixo da pele) com dificuldade, evitando assim, perda de calor para o meio. Vitaminas e hormônios Como vitaminas são encontrados nos alimentos, essenciais para algumas reações químicas celulares. Como hormônios, atuam como mensageiros.

39 Vitaminas Lipossolúveis

40 Raquitismo: Carência de Vitamina D

41 PROTEÍNAS Os construtores

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43 Proteínas: os construtores
são grandes moléculas orgânicas (macromoléculas) formadas por unidades menores, denominados aminoácidos. – C - H R COOH H2N grupo amina grupo carboxila radical (porção variável) C H O OH N R ou C H O OH N CH3 C H O OH N Glicina Alanina

44 Proteínas: os construtores
Ligações peptídicas São ligações químicas especiais entre os aminoácidos. Grupo carboxilade um se liga ao grupo amina de outro, sai água. Formam dipeptídios, tripeptídios ou polipeptídeos (proteínas). H2O

45 Estruturas das proteínas
Estrutura primária Met Gly Ala Tyr Ile Gly Leu

46 Estruturas das proteínas
Estrutura secundária α-hélice β-pregueada

47 Estruturas das proteínas
Estrutura terciária

48 Estruturas das proteínas
Estrutura quaternária

49 Proteínas: os construtores
Funções Estrutural  formam as membranas celulares e o citoesqueleto. Energética  utilizadas como fontes de energia, depois dos carboidratos e lipídios. Hormonal  Insulina, GH, tiroxina. Defesa imune  anticorpos. Enzimática  aceleram reações químicas (catalizadores biológicos).

50 Funções das proteínas Proteínas transportadoras hemoglobina
Proteína transmembrana

51 Funções das proteínas Proteínas nutrientes e de armazenamento
Ovoalbumina Caseína

52 Funções das proteínas Proteínas contráteis ou de mobilidade: Tubulina
Actina e Miosina

53 Funções das proteínas Proteínas Estruturais Colágeno Queratina
Fibroína

54 Funções das proteínas Proteínas de defesa: anticorpos, fibrinogênio e a trombina (coagulação do sangue), recina (venenos de serpentes, toxinas). Proteínas Reguladoras: hormônios

55 Enzimas: os catalisadores
São proteínas especiais que facilitam a ocorrência das reações. BIOCATALIZADORES Diminuem a quantidade de energia de ativação necessária para que a reação ocorra. Sem as enzimas, as células aqueceriam demais e morreriam, ou as reações químicas ocorreriam muito lentamente. Apresentam especificidade enzimática.

56 Enzimas: os catalisadores

57 Fatores que interferem na reação enzimática
Temperatura pH

58 ÁCIDOS NUCLÉICOS O código da vida

59 Ácidos nucléicos: o código da vida
Constituem a base da hereditáriedade dos seres vivos. Formados por unidades chamadas nucleotídeos. Púricas Pirimídicas

60 Ácidos nucléicos: o código da vida
Constituem a base da hereditáriedade dos seres vivos. Formados por unidades chamadas nucleotídeos. Púricas Pirimídicas

61 DNA: ácido desoxirribonucléico
Estrutura  dupla hélice Formado por desoxirribonucleotídeos Fitas são complementares A T C G

62 Duplicação do DNA: replicação
semiconservativa

63 RNA: ácido ribonucléico
Estrutura  fita simples Formado por ribonucleotídeos A U C G

64 Tipos de RNA RNA mensageiro (RNAm) carrega a mensagem genética do núcleo (DNA) ao citoplasma. RNA ribossômico (RNAr)  faz parte da estrutura dos ribossomos. RNA transportador (RNAt)  transporta os aminoácidos dissolvidos no citoplasma ao local da síntese protéica.

65 Síntese de RNA: Transcrição

66 Diferenças entre DNA e RNA

67 Se todo ser vivo surge somente de outro preexistente, de onde vieram os primeiros seres vivos?

68 Origem da Vida: Hipótese da Geração Espontânea (abiogênese)

69 Abiogênese

70 Experimento de Redi Século XVII Comprovou que vermes não surgem a partir do próprio cadáver Vermes vêm de outros seres

71 Teoria da Biogênese Experimento de Pasteur

72 Evolução da Célula

73 Origem da Célula Procariontes: primeiras células surgiram na terra 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano; Atmosfera: vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico, Evolução Química.

74 Origem da Célula Substâncias: sob ação do calor e radiação ultravioleta, vinda do sol, e de descargas elétricas oriundas de tempestades frequentes combinaram-se quimicamente  primeiros compostos de carbono. Stanley Miller (1953 – experimentos fundamentais): produzindo descargas elétricas em um recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina.

75 Experimento de Stanley Miller e Urey
Quais seriam as condições necessárias ao surgimento da vida? Que tipos de substâncias teriam de estar presentes nas Terra primitiva?

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77 Retrato Falado da 1º Célula
Aquática Procariótica Anaeróbica Heterótrofa Assexuada Evolução na obtenção de energia Fermentação, Quimiossíntese, Fotossíntese e Respiração Aeróbica Separação do mundo animal e vegetal

78 Coacervados

79 ORIGEM DOS AUTÓTROFOS E HETERÓTROFOS

80 Do Procarionte ao Eucarionte
Membrana Plasmática - Protetora e reguladora - Entrada e saída de substância - Meio interno ≠ do externo (físico-químico) Formação de dobras, cisternas, vesículas, compartimentos e retículos originados da membrana primordial - Nascimento da célula eucariótica - Sistemas de endomembranas

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82 Do Unicelular ao Multicelular
Mais da metade da biomassa da terra é formada por seres unicelulares Com a união de seres unicelulares para formarem colônia, surgiram os multicelulares Vantagens: - Proteção dos órgãos internos - Exploração de novos ambientes - Evolução na comunicação celular - Criação de memória celular - Diversidade de função e eficácia metabólica

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