Células e Biomoléculas

Apresentação em tema: "Células e Biomoléculas"— Transcrição da apresentação:

1 Células e Biomoléculas
Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Ciências da Saúde Instituto de Bioquímica Médica Disciplina de Bioquímica A Bloco I Curso: Enfermagem Células e Biomoléculas George Kluck

2 Bioquímica ? Estuda a composição, a estrutura e o metabolismo de moléculas biologicamente importantes As conversões metabólicas e as transferências de energia entre estas moléculas Relação entre estrutura química e a função biológica A distribuição espacial e temporal das biomoléculas nas células e organismos

3 Origem da vida O que define um organismo como ser vivo?
Todos os seres vivos são formados por células, necessitam de alimento, precisam respirar, são capazes de se reproduzir e possuem uma composição química formada por substâncias orgânicas e inorgânicas. Ele tem que ser formado por pelo menos uma célula... O que é uma célula? Célula é a unidade estrutural e funcional dos seres vivos. Existe célula, existe vida. E o vírus? É um ser vivo? Ele não possui célula, ele não é capaz de se replicar, a não ser que ele esteja no interior de uma célula hospedeira. Como surgiu o primeiro organismo vivo?

4 Evolução a partir de um ancestral comum com base em informações genéticas e bioquímicas
Baseado em suas características bioquímicas os organismos podem ser divididos em três grandes grupos ou domínios: bactérias , archaea e eucaria Eucaria compreende tanto organismos macroscópicos como humanos, assim como organismos microscópicos como leveduras. Tanto archaea como bactérias são organismos procariotos. Entretanto como são bastante diferentes entre si, eles foram classificados em dois grupos diferentes. Archaea (arqueobactérias) sobrevivem em lugares extremos (quentes, salino, pântanos, ambientes ricos em gás sulfídrico). Evoluíram a partir de uma bactéria e adquiriram algumas características dos eucariontes. Estamos vendo os caminhos de evolução a partir de um ancestral comum até aos organismos mais modernos, com base em informações genéticas e bioquímicas (produção de energia, síntese e degradação de blocos constituintes/biomoléculas (as vias metabólicas).

5 Procariontes X Eucariontes
Qual a principal diferença entre procariontes e eucariontes? Procariontes possuem o material genético disperso no citoplasmo. Os eucariontes possuem o núcleo compartimentalizado, envolto por uma membrana chamada de carioteca ou envoltório nuclear e também organelas limitadas por membranas

6 Célula de procarionte

7 Célula eucariótica

8 Membrana Plasmática Composição: bicamada lipídica (fosfolipídios e colesterol) e proteínas imersas nesta bicamada

9 Funções da Membrana

10 Transporte através da membrana
Endocitose: Fagocitose e pinocitose Exocitose: Clasmocitose

11 Funções da Membrana

12 Célula eucariótica NUCLÉOLO: DNA contem muitas cópias dos genes que codificam o RNA ribossomal.

13 Núcleo O núcleo contém o material genético dos organismos
O núcleo organiza o material genético das células eucarióticas. A carioteca forma mais uma proteção fisica do material genético. É envolto pela carioteca (duas camadas de membrana contígua ao retículo endoplasmático) Local onde ocorrem os processos de replicação do DNA e transcrição. O núcleo contém o material genético dos organismos É envolto pela carioteca (duas camadas de membrana contígua ao retículo endoplasmático) Local onde ocorrem os processos de replicação do DNA e transcrição.

14 Célula eucariótica

15 Retículo Endoplasmático
Função: Síntese de proteínas e lipídios Uma rede de espaços envoltos por membrana, que se estende por todo o citoplasma, que podem estar aderidas a carioteca. RE rugoso possui ribossomos ligados a essas membranas e estão relacionados com a síntese de proteínas de membranas e para exportação. RE liso está relacionado a síntese de lipídios e detoxificação de drogas.

16 Célula eucariótica

17 Complexo de Golgi Série de “sacos” achatados perto do núcleo, Essa “pilha de sacos” de Golgi achatados tem três regiões definidas: cis, medial e trans. A porção cis faceia o retículo endoplasmático rugoso e o núcleo A porção trans faceia a membrana plasmática E os elementos mediais estão entre essas porções Proteínas recém sintetizadas, vem em vesiculas do RE e se movem para o Complexo de Golgi fundindo-se com lado cis. Quando as proteínas atravessam o complexo de Golgi sofrem modificações por enzimas (adicao de sulfato,carboidrato, lipidio...) com a finalidade de endereçá-las para seus próximos destinos assim que deixarem o Complexo de Golgi, através de vesículas pelo lado trans

18 Síntese e processamento de uma proteína secretada

19 Célula eucariótica

20 Possui inúmeras hidrolases ácidas:
Lisossomos Função: Degradação Possui inúmeras hidrolases ácidas: Proteases Nucleases Glicosidases Lipases e Fosfolipases Fosfatases e Sulfatases Lisossomos são vesículas esféricas para degradação, cercadas por uma bicamada lipídica. Possuem enzimas capazes de digerir proteínas, polissacarídeos, ácidos nucleicos e lípidios. As enzimas lisossômicas funcionam de maneira eficiente em pH ácido e são pouco ativas em pH neutro

21 Célula eucariótica

22 Peroxissomos Enzimas que destroem o peróxido de hidrogênio: - Catalase
As reações oxidativas na degradação dos aminoácidos e gorduras produzem radiciais livres e peróxido de hidrogênio (H2O2) que pode causar danos as células. Para proteger a célula o peroxissomo engloba o H2O2 que é degradado pela catalase. Beta-oxidação dos ácidos graxos (junto com as mitocôndrias em animais) Detoxificação

23 Célula eucariótica Uma outra organela que degrada lipidios é a mitocondria...

24 Mitocôndria A mitocôndria é a principal produtora de ATP, fornecendo energia para célula Cada mitocôndria tem duas membranas, a externa é lisa e a interna tem invaginações chamadas cristas (maior área de superfície) A membrana interna envolve a matriz (solução aquosa concentrada de enzimas e intermediários envolvidos com a produção de energia) A mitocôndria é a principal produtora de ATP, fornecendo energia para célula Células de tecidos metabolicamente ativos tem mais mitocôndrias

25 Célula eucariótica

26 Citoesqueleto Microfilamentos - formado por actina
Função: Estabilizar a forma celular Microfilamentos - formado por actina Filamentos intermediários - vimetina, desmina, queratina Microtúbulos - formados por tubulina Colocar o esquema de uma célula e falar da localização das organelas e o que mantém assim. Alguma coisa estabiliza isso...existem 3 tipos de esqueleto CITOESQUELETO: formam uma rede tridimensional interligada em todo o citoplasma. É composto de subunidade protéicas simples que polimerizam para formar filamentos que sofrem montagens e desmontagem. Três tipos gerais de citoesqueleto diferem em largura, composição e função específica. Todos fornecem estrutura e organização ao citoplasma e à forma da célula. Actina e Tubulina ajudam a produzir a movimentação de organelas ou de toda a célula. Ex: Filamentos de actina ligam-se a membrana plasmática e confere forma e rigidez à superfície celular. Ligam-se a miosina (converte energia do ATP movendo o filamento de actina). Complexo actina-miosina formam um anel contrátil que divide o citoplasma em 2 durante a citocinese. Ex: Vimetina reveste vasos sanguíneos. Ex: Tubulina permite a separação dos cromossomos (fuso mitótico). Movimento de bater dos cílios e flagelos envolve microtubulos.

27 Citoesqueleto A combinação dessas 3 estruturas da a forma da célula

28 Vantagens da compartimentalização celular de eucariotos
Degradação de bactérias, vírus e corpos estranhos sem degradar o material da própria célula

29 Vantagens da compartimentalização celular de eucariotos

30 Vantagens da compartimentalização celular de eucariotos
A diferença de prótons entre a matriz mitocondrial e o espaço intermebrana gera um gradiente eletroquímico. O retorno de prótons para a matriz mitocondrial a favor do gradiente libera energia que é utilizada para a síntese de ATP. As mitocôndrias possuem seu próprio DNA, RNA e ribossomos O caráter procariótico do sistema genético das mitocôndrias, bem como dos cloroplastos, sugere que essas organelas originaram-se de bactérias endocitadas há mais de um bilhão de anos, quando o oxigênio atmosférico terrestre atingiu níveis elevados. De fato, evidencia-se uma grande semelhança entre o funcionamento e constituição das mitocôndrias e bactérias. Segundo essa hipótese, as células eucarióticas iniciaram sua existência estabelecendo uma relação endossimbiótica com uma bactéria, responsável pelo sistema de fosforilação oxidativa. Ela seria uma bactéria púrpura fotossintetizante que teria perdido a capacidade fotossintética, se especializando na cadeia respiratória. Durante a evolução eucariótica, ocorreu uma grande transferência de genes das mitocôndrias para o núcleo celular, com o objetivo de favorecer a mitocôndria na execução de uma única função principal: o fornecimento energético. Isso explica a importação de proteínas citoplasmáticas e a existência de algumas sequências não codificantes no DNA nuclear, correspondendo ao DNA importado recentemente e sem função. A teoria ainda abre espaço para explicar a presença de duas membranas lipídicas na organela. A membrana mitocondrial interna seria originária da membrana da bactéria endocitada, enquanto a membrana mitocondrial externa seria derivada da própria membrana celular. AUTODUPLICAÇÃO As mitocôndrias sempre se originam de outras pré-existentes por fissão, podendo também fundirem-se umas com as outras. Os processos de duplicação e fusão são controlados e capazes de manter um número sempre estável de mitocôndrias por célula. O número de mitocôndrias pode ser ainda regulado de forma adaptativa; o músculo esquelético submetido a esforço prolongado, por exemplo, possui 5 a 10 vezes mais mitocôndrias. O DNA mitocondrial se duplica durante a intérfase, mas não só neste período, e em tempos diferentes se comparadas as mitocôndrias de uma mesma célula. A duplicação se assemelha àquela observada nas bactérias. HERANÇA GENÉTICA Em seres inferiores, como as leveduras, a herança do DNA mitocondrial é biparental, ou seja, proveniente dos dois organismos formadores. Já nos seres onde ocorre maior especialização do sistema reprodutor, a herança mitocondrial encontra-se sempre no óvulo, e nunca no espermatozóide; isso implica que a herança é uniparental, ou mais especificamente, materna.

31 PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS
Biomoléculas PRINCIPAIS COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS COMPONENTES INORGÂNICOS: Moléculas pequenas e com poucos átomos - Água - Sais Minerais COMPONENTES ORGÂNICOS: Moléculas grandes e complexas - Carboidratos - Lipídeos - Proteínas - Ácidos nucléico

32 COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA*
Substâncias Animais Plantas Água 62% 74% Sais Minerais 4% 2,5% Carboidratos 6% 18% Lipídeos 11% 0,5% Proteínas 17% * valores médios

33 Biomoléculas 99% da massa da maioria das células
Dos mais de 90 elementos químicos apenas 30 são essenciais para os organismos vivos. MACROELEMENTOS: componentes estruturais das células e tecidos necessários na dieta diária MICROELEMENTOS: necessidades menores (poucos miligramas por dia de ferro e zinco) CARBONO: representa mais da metade do peso seco das células. As biomoléculas são compostos de carbono 99% da massa da maioria das células

34 Ligações do Carbono As biomoléculas são compostos de carbono. Versatilidade do átomo de carbono em formar diferentes ligações covalentes. Nº de ligações: H-1; O-2; N-3 e C-4 O carbono é capaz de fazer ligações simples com o hidrogênio, ligações simples e duplas com o O e com o N e ligações simples, duplas ou triplas entre carbonos LIGAÇÃO COVALENTE: compartilhamento de um ou mais pares de elétrons entre átomos, causando uma atração mútua entre eles, que mantêm a molécula resultante unida. Ligações covalentes simples, duplas ou triplas

35 Geometria das ligações do carbono
ARRANJO TETRAÉDRICO LIGAÇÃO SIMPLES LIGAÇÃO DUPLA Carbono faz até 4 ligações (não estão em um plano) LIGAÇÃO SIMPLES: os grupos participantes podem girar livremente ao redor. LIGAÇÃO DUPLA: são mais curtas e mais rígida (não permite livre rotação dos grupos ligados).

36 Biomoléculas As moléculas orgânicas são formadas principalmente de carbono e hidrogênio, entretanto suas características únicas estão relacionadas a estruturas denominadas grupos funcionais envolvendo outros átomos como o oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. As moléculas orgânicas são formadas de esqueletos hidrocarbonados (C – H) e com diversos grupos funcionais que envolvem outros atomos como O, N, P e S. Esses grupos funcioais é que conferem propriedades químicas especìficas as biomoleculas.

37 Principais grupos funcionais encontrados em biomoléculas
Grupos funcionais adicionados aos esqueletos carbônicos conferem propriedades químicas específicas. Carboxila – ácido Amino - básico

38 Biomoléculas polifuncionais
Histidina: aminoácido encontrado em proteínas Epinefrina: hormônio Acetil-coA: transportador de grupos acetil em reações enzimáticas.

39 Estrutura Tridimensional
Aminoácido Alanina: As ligações covalentes e os grupos funcionais tem um papel central na função, mas o arranjo espacial em 3 dimensões (estereoquímica) também é extremamente importante para sua função. Interações entre biomoléculas são invariavelmente estereoespecíficas. Diferentes formas de apresentação de uma mesma molécula. Perspectiva Esferas /bastonetes Modelo espacial Representação dos ângulos e comprimento entre ligações

40 Isômeros Compostos diferentes com a mesma fórmula molecular
Isomeria Estrutural Estereoisômeros

41

42 Possuem propriedades físicas diferentes
Estereoisômeros Cis / Trans Enantiômeros Carbono quiral Átomo de carbono com 4 ligantes diferentes, é assimétrico e não é sobreponível a sua imagem especular Cada composto (cis e trans) pode ser isolado tendo propriedades químicas únicas. Um sítio de ligação que é complementar a uma dessas moléculas não seria apropriado para outra, assim apresentam papéis biológicos diferentes apesar da semelhança química. Possuem propriedades físicas diferentes

43 Enantiômeros QUIRAL: quando o C tem 4 grupos diferentes eles podem ser arranjados de 2 formas produzindo 2 isômeros diferindo nas propriedades físicas e biológicas (propriedade química idêntica). AQUIRAL: quando existe apenas 3 grupos diferentes ligados ao mesmo C resultando em 1 configuração espacial Interações biológicas (enzima-substrato, receptor-hormônio, anticorpo-antígeno) são estereoespecíficas

44 Estereoespecificidade
Geração Talidomida A talidomida chegou ao mercado pela primeira vez na Alemanha em 1 de outubro de Foi comercializada como um sedativo e hipnótico com poucos efeitos colaterais. A indústria farmacêutica que a desenvolveu acreditou que o medicamento era tão seguro que era propício para prescrever a mulheres grávidas, para combater enjôos matinais. No final dos anos 1960, foram descritos na Alemanha, Reino Unido e Austrália os primeiros casos de malformações congênitas onde crianças passaram a nascer com focomielia, mas não foi imediatamente óbvio o motivo para tal doença. Os bebês nascidos desta tragédia são chamados de "bebês da talidomida", ou "geração talidomida". Em 1962, quando já havia mais de casos de defeitos congênitos a ela associados em todo o mundo, a Talidomida foi removida da lista de remédios indicados[1]. A talidomida é um derivado do ácido glutâmico e estruturalmente contém dois anéis amida e um único centro quiral. Este composto existe na forma de mistura equivalente dos isómeros S(-) e R(-) que se interconvertem rapidamente em condições fisiológicas. O enantiómero S está relacionado com os efeitos teratogénicos da talidomida enquanto que o enantiómero R é responsável pelas propriedades sedativas da mesma. Receptores sensoriais específicos distinguem os membros de cada isômero (S)-Naproxeno tem açao antinflamalória e o outro causa danos ao fígado

45 Biomoléculas Ácidos nucleicos Carboidratos Proteínas Lipídios
PROTEÍNAS: macromoléculas informacionais. Possuem atividade catalítica (enzimas), elementos estruturais, transportadoras (receptores). São as mais versáteis das biomoléculas. ÁCIDOS NUCLÉICOS: armazenam, transmitem e transcrevem a informação genética. POLISSACARÍDEOS (açucares): servem como armazenadores de alimentos, liberadores de energia, elementos estruturais extracelulares e sinalizadores celulares. LIPÍDEOS: servem como componentes estruturais das membranas e armazenamento de alimentos ricos em energia.

46 Possuem uma fórmula básica(CH2O)n
Carboidratos São compostos que como o próprio nome já diz, são compostos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio, que possuem uma fórmula estrutural comum para a maioria dos açúcares, que é (CH2O)n, com alguns poucos possuindo P, S e N. Possuem uma fórmula básica(CH2O)n

47 Aldoses e cetoses Os monossacarídeos possuem em sua estrutura um grupamento carbonil, que se estiver na extremidade da cadeia vai formar uma aldose e se estiver no interior da cadeia vai formar um cetose, com os demais carbonos da cadeia ligados a um grupamento hidroxil.

48 Subunidades monoméricas de polissacarídeos
Como podemos ter um número tão grande de monossacarídeos com a mesma fórmula molecular mas com estrutura, função e metabolização diferente? Isso se deve ao número de carbonos quirais na molécula. E se o número de isômeros de uma molécula é dado pela formula 2n, onde n é o número de carbonos quirais. Uma hexose, por exemplo que possui 4 carbonos quirais pode ter 24 isômeros, ou seja 16 isômeros. Lembrar que daremos duas representações p carboidratos

49 Oligossacarídeos Os carbohidratos podem ser dissacarídeos quando possuem 2 monossacarídeos em sua estrutura, trissacarídeos, se tiverem 3 monossacarideos ligados, ou podem ser polissacarídeos, quando possuem 4 ou mais monossacarídeos ligados. As ligações que unem os monossacarídeos são chamadas de ligações O-glicosídicas.

50 Polímeros de açúcar QUITINA
A celulose é um polímero de moléculas de glicose, podendo apresentar cerca de 200 moléculas de glicose ligada por ligações glicosídicas. Que é constituinte da parede celular de plantas é insolúvel em água tento função de proteção. A quitina é um polímero de n-acetilglicosamina ( açúcar que possuem um grupamento amina em sua estrutura) é bastante encontrado na parede celular de fungos, e no exoesqueleto de artrópodes). O glicogênio é um tipo de reserva das células animais, é um polímero de moléculas de glicose ligado por ligações alfa-1—4. Então as unidades monoméricas dos polissacarídeos são os monossacarídeos.

51 Intolerância a lactose
Lactase Intolerância à lactose é a incapacidade de digerir a lactose (açúcar do leite). O problema é resultado da deficiência ou ausência de uma enzima intestinal chamada lactase. Esta enzima possibilita decompor o açúcar do leite em carboidratos mais simples, para a sua melhor absorção. Este problema ocorre em cerca de 25% dos brasileiros. Causas: - Deficiência congênita da enzima: a criança nasce com um defeito genético que impossibilita a produção da lactase; - Diminuição na produção da lactase em conseqüência de doenças intestinais; - Deficiência primária: ocorre diminuição da produção da lactase como conseqüência do envelhecimento. Esse fato é mais evidente em algumas raças como a negra (até 80% dos adultos têm deficiência) e menos comum em outras, como a branca (20% dos adultos). Sintomas: Os sintomas mais comuns são náusea, dores abdominais, diarréia ácida e abundante, gases e desconforto. A severidade dos sintomas depende da quantidade ingerida e da quantidade de lactose que cada pessoa pode tolerar. Em muitos casos pode ocorrer somente dor e/ou distensão abdominal, sem diarréia. Os sintomas podem levar de alguns minutos até muitas horas para aparecer. A peristaltase, ou seja, o movimento muscular que empurra o alimento ao longo do estômago pode influenciar o tempo para o aparecimento dos sintomas. Apesar de os problemas não serem perigosos eles podem ser bastante desconfortáveis. Tratamento: Não há tratamento para aumentar a capacidade de produzir lactase, mas os sintomas podem ser controlados por meio de dieta. Alimentos proibidos: - Leite de vaca, queijos, manteiga, requeijão e demais derivados de leite; - Preparações à base de leite (bolos, pudins, cremes, entre outros...); - Bolachas e biscoitos que possuem leite em sua composição. Deve-se ressaltar que esta orientação dietética não substitui o acompanhamento pelo médico!

52 Galactosemia classica
Essa doença é causada pelo nível elevado de galactose (açúcar do leite) no sangue, resultado de uma deficiência de produção de uma enzima no fígado, necessária para o seu metabolismo. Para possuir a doença, a criança precisa herdar a tendência dos pais. A incidência da doença é de aproximadamente 1: nascimentos. O defeito genético fundamenta-se na deficiência da enzima galactose-1-fosfato uridil transferase que torna o recém-nascido incapaz de metabolizar a galactose, um açúcar presente no leite e derivados. O exame a ser solicitado é a pesquisa da atividade da Glactose-1-Fosfato Uridil Transferase (GALAC). Galactosemia:lactose: glicose + galactose. A glicose é metabolizada normalmente entretanto a glicose é metabolizada normalmente. Pacientes tem mutação genetica em uma das enzimas do metabolismo da galactose. É enzima que interrompe o metabolismo de galactose e acumula um intermediario(galactose 1 pi). Galactose 1pi, causa os diferentes sintomas clinicos. Tratamento evitar o consumo de leite (retarda a progreção da doença mas não cura). Organismo ainda faz galactose. 52

53 Galactosemia Galactosemia – o acumulo de galactose, que é convertida a galactitol, que aumenta pressão osmotica Intolerancia a lactose -Tem deficiencia lactase não quebra lactose em galactose e glicose (que são quem é absorvido) e a lactose fica no intestino aumenta a microbiota diarréia gases. Desbalanço no sistema de absorção podendo levar a desnutrição- para de tomar leite Evitar o consumo de leite, mas só retarda a doença, pois o corpo produz galactose

54 Ácidos nucléicos

55 Nucleotídeos - unidades monomérica dos ácidos nucléicos
Cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada (purina ou pirimidina), um açucar com 5 átomos de C (ribose ou desoxiribose) e um grupamento fosfato.

56

57 Ligações fosfodiéster
Os nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiester

58 A dupla hélice de DNA se mantém unida por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas das duas fitas. Guanina e citosina estão unidos por 3 ligações de hidrogênio e timina e adenina estão unidas por 2 ligações de hidrogênio.

59 Proteínas

60 Aminoácidos - unidades monomérica
das proteínas 20 aminoácidos diferentes (isômero L) formam as proteínas. Todos os aminoácidos apresentam um grupo amino e um grupamento carboxila (diferem apenas na cadeia lateral).

61 Ligação peptídica As ligações peptídicas são feitas entre os grupamentos carboxil de um aminoácido com o grupamento amino de outro.

62 Lipídios

63 Acilgliceróis Os ácidos graxos podem se ligar a molécula de glicerol através de ligações ester com este álcool formando acilgliceróis, que podem ser mono, di ou triacilglicerol, dependendo do número de ácidos graxos ligados ao glicerol. A forma de reserva de lipídios mais comuns... gordurinhas

64 Ácidos graxos Uma cabeça polar e uma cauda apolar
Ácidos graxos são cadeias de hidrocarbonetos contendo um grupamento carboxil em uma extremidade da cadeia e um grupamento metil na outra extremidade. Podem ser saturados ou insaturados (dupla ligação entre carbonos). Ácidos graxos servem como componentes de membranas lipídicas, como gorduras ricas em energia e que funcionam como reserva de alimentos e como precursores de moléculas sinalizadoras potentes (eicosanóides).

65 Ácidos graxos

66 Fosfolipídios Fosfoacilgliceróis possuem ácidos graxos esterificados nas posições 1 e 2 e um grupamento fosfato no carbono 3. A fosfatidilcolina é um fosfoacilgliceróis abundante nas membranas biológicas. É uma molécula anfipática, possui grandes regiões polares e apolares.

67 Esteróides Colesterol Testosterona
Os esteróides contêm uma estrutura de quatro anéis chamada de núcleo esteróide. O colesterol é o precursor de esteróides nas células humanas, a partir do qual todos os hormônios esteróides são sintetizados por modificações no anel ou na cadeia lateral. Lembrar...proteinas possuem uma estrutura em comum, os DNA, RNA, também lipidios não e o que agrupa eles é serem apolares

68 Importância da vitamina D
Vitamin D3 production and metabolism. (a) Cholecalciferol (vitamin D3) is produced in the skin by UV irradiation of 7-dehydrocholesterol, which breaks the bond shaded pink. In the liver, a hydroxyl group is added at C-25 (pink); in the kidney, a second hydroxylation at C-1 (pink) produces the active hormone, 1,25-dihydroxycholecalciferol. This hormone regulates the metabolism of Ca2 in kidney, intestine, and bone. (b) Dietary vitamin D prevents rickets, a disease once common in cold climates where heavy clothing blocks the UV component of sunlight necessary for the production of vitamin D3 in skin. On the left is a 21⁄2-year-old boy with severe rickets; on the right, the same boy at age 5, after 14 months of vitamin D therapy. Before vitamin D treatment After 14 months of vitamin D treatment (b) Dietary vitamin D prevents rickets, a disease once common in cold climates where heavy clothing blocks the UV component of sunlight necessary for the production of vitamin D3 in skin. On the left is a 21⁄2-year-old boy with severe rickets; on the right, the same boy at age 5, after 14 months of vitamin D therapy.

69 HIERARQUIA MOLECULAR NA ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS
Nas proteínas, ácidos nucléicos e polissacarídeos as subunidades monoméricas estão ligadas por ligações covalentes. Os complexos supramoleculares (macromoléculas) são mantidas unidas por interações não covalentes que são mais fracas (pontes de H, interações iônicas, interações hidrofóbicas e interações de van der Waals). Subunidade monoméricas são muito menores que as células e as organelas, elas influenciam a forma e função das estruturas maiores.

70