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QUÍMICA CELULAR E BIOSSÍNTESE

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Ana Luisa L. Bezerra

on 23 March 2016

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Transcript of QUÍMICA CELULAR E BIOSSÍNTESE

Os componentes químicos da Célula
Os organismos vivos são sistemas químicos autônomos que se autopropagam
Eles são feitos de um conjunto restrito e determinado de pequenas moléculas com base no carbono que, essencialmente, são as mesmas em todas as espécies de seres vivos
A maior parte da massa seca de uma célula consiste em macromoléculas que são polímeros lineares de aminoácidos (proteínas) ou de nucleotídeos (DNA e RNA) ligados entre si covalentemente, segundo uma ordem exata
As moléculas de proteínas e de muitos RNAs organizam-se em uma conformação única, que depende da sequencia de suas subunidades
Esse processo de organização cria superfícies também únicas, que dependem de um conjunto grande de interações fracas produzidas por forças não-covalentes entre seus átomos
Essas forças são de quatro tipos: ligação iônica, ligação de hidrogênio, atração de van der Waals e interações entre grupos não-polares causadas pela sua expulsão hidrofóbica da água
O mesmo conjunto de forças fracas governa a ligação específica de outras moléculas às macromoléculas, tornando possível a miríade de associações entre moléculas biológicas que formam as estruturas e a química das células.
Catálise e o uso de energia pela célula
As células vivas são altamente ordenadas e necessitam criar ordem por si mesmas para que possam sobreviver e crescer
Isso é termodinamicamente possível devido a um contínuo fornecimento de energia, sendo que as células dever liberar parte dessa energia ao ambiente, na forma de calor
Cada uma dessas moléculas é formada por um conjunto pequeno de átomos ligados entre si por ligações covalentes em uma configuração precisa
As principais categorias são os açucares, os ácidos graxos, os aminoácidos e os nucleotídeos
Os açucares constituem-se na fonte primária de energia química das células e podem ser incorporados em polissacarídeos para o armazenamento de energia
Os ácidos graxos também são importantes como reserva de energia, mas sua função fundamental é a formação das membranas biológicas
Os polímeros constituídos de aminoácidos formam as moléculas, notavelmente diversas e versáteis, conhecidas como proteínas
Os nucleotídeos têm um papel central nas transferências de energia e também são subunidades que participam na formação das macromoléculas informacionais: RNA e DNA
QUÍMICA CELULAR E BIOSSÍNTESE
A energia vem, em última análise, da radiação eletromagnética do sol, que possibilita a formação de moléculas orgânicas pelos organismos fotossintéticos, como as plantas
Os animais obtêm energia alimentando-se dessas moléculas orgânicas e oxidando-as em uma série de reações catalisadas por enzimas e que estão acopladas à formação de ATP, a moeda corrente de energia de todas as células
A contínua geração de ordem nas células é possível devido ao acoplamento da reação de hidrolise de ATP (energeticamente favorável) a reações energeticamente desfavoráveis
Na biossíntese de macromoléculas, isso é feito pela transferência de grupos fosfatos para formar intermediários fosforilados reativos
Como as reações energeticamente desfavoráveis passam a energeticamente favoráveis, diz-se que a hidrólise do ATP impulsiona essas reações
As moléculas poliméricas, como as proteínas, os ácidos nucleicos e os polissacarídeos, são montados a partir de pequenas moléculas precursoras ativadas por reações de condensação repetitivas que são impelidas por esse mecanismo.
Outras moléculas reativas, chamadas de carreadores ativados, ou coenzimas, transferem outros grupos químicos durante a biossíntese
Por exemplo, o NADPH transfere hidrogênio na forma de um próton e mais dois elétrons (um íon hidreto), enquanto a acetil-CoA transfere um grupo acetila
Como as células obtém energia dos alimentos

A glicose e outras moléculas dos alimentos são degradas por meio de etapas de oxidação controladas para fornecer energia química na forma de ATP e de NADH
Existem três conjuntos de reações que agem em série, sendo que os produtos finais de cada um são o material inicial para o próximo: a glicólise (que ocorre no citosol), o ciclo do ácido cítrico (na matriz da mitocôndria) e a fosforização oxidativa (na membrana interna da mitocôndria).
Os produtos intermediários da glicólise e os do ciclo do ácido cítrico são usados como fonte de energia metabólica e também para produzir muitas das moléculas pequenas usadas como matéria-prima para as biossínteses
As células armazenam moléculas de açúcar na forma de glicogênio, nos animais, e na forma de amido, nas plantas
Tanto os animais como as plantas usam intensamente as gorduras como reserva de alimento
Esses materiais de reserva, por sua vez, servem como a principal fonte de alimento para o homem, juntamente com as proteínas, que consistem na maior parte do peso seco das células nos alimentos que ingerimos
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