O começo do Universo...

BIG BANG

Segundo a Teoria do Big Bang, tudo se originou de uma grande explosão de um átomo primordial, depois de longos anos de estudo pode ser comprovada tal teoria. Quando observava o espaço através de um telescópio, o astrônomo americano Edwin Hubble, notou que um grupo de estrelas estavam se afastando uma das outras. Isso gerou reflexão geral de todas as teorias existentes até então, se as galáxias estão se afastando significa que elas já foram mais próximas.

George Gamow juntamente com Robert Hermann e Ralph Alpher, começou a desvendar o mistério, segundo esses cientistas, as galáxias se encontravam tão próximas que ocupavam todas o mesmo espaço, a temperatura e densidade eram muito elevadas, e como se sabe que a tendência de tudo que é muito quente e muito e denso é de se esfriar e expandir, eles acreditavam que foi isso que aconteceu que tudo se esfriou o que causou a explosão. E à medida que o tempo foi passando, a matéria foi se resfriando e se agrupando, dando origem aos planetas estrelas e galáxias. Mas para a teoria ser aceita os cientistas tinham que provar que ela era verdadeira, apesar de todos os dados matemáticos apresentado havia que ter uma prova concreta do que eles propuseram na teoria.

É neste momento que surgem duas novas figuras da teoria do Big Bang, Arno Penzias e Robert Wilson. Havia um chiado que não tinha explicação, pois não vinha de nenhum lugar da Terra. Era um ruído nas antenas usadas em ligações interurbanas, em Nova Jérsei, Estados Unidos. E os dois cientistas ficaram intrigados para resolver tal mistério, em busca de uma solução, Penzias acabou tomando conhecimento da teoria dos pesquisadores da Universidade de Princeton. Neste momento Gamow e seus ajudantes estavam construindo um radiotelescópio com a esperança de achar os vestígios do Big Bang.

Acidentalmente Arno Penzias e Robert Wilson acabaram descobrindo o que faltava para comprovar a teoria do Big Bang, o chiado que interferia nas antenas de ligação interurbana era nada mais, nada menos que o som do Big Bang. Assim pode se dizer que é real a Teoria da Grande Explosão.

Origem da vida

Abiogênese X biogênese

Em meados do século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi (elaborou experiências que, na época, abalaram profundamente a teoria da geração espontânea. Colocou pedaços de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela. Observou que o material em decomposição atraía moscas, que entravam e saíam ativamente dos frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o surgimento de inúmeros "vermes" deslocando-se sobre a carne e consumindo o alimento disponível. Nos frascos fechados, porém, onde as moscas não tinham acesso à carne em decomposição, esses "vermes" não apareciam . Redi, então, isolou alguns dos "vermes" que surgiram no interior dos frascos abertos, observando-lhes o comportamento; notou que, após consumirem avidamente o material orgânico em putrefação, tornavam-se imóveis, assumindo um aspecto ovalado, terminando por desenvolver cascas externas duras e resistentes. Após alguns dias, as cascas quebravam-se e, do interior de cada unidade, saía uma mosca semelhante àquelas que haviam pousado sobre a carne em putrefação.

A experiência de Redi favoreceu a biogênese, teoria segundo a qual a vida se origina somente de outra vida preexistente.

Quando Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), na Holanda, construindo microscópios, observou pela primeira vez os micróbios, reavivou a polêmica sobre a geração espontânea, abalando seriamente as afirmações de Radi.

Foi na Segunda metade do século passado que a abiogênese sofreu seu golpe final. Louis Pasteur (1822-1895), grande cientista francês, preparou um caldo de carne, que é excelente meio de cultura para micróbios, e submeteu-o a uma cuidadosa técnica de esterilização, com aquecimento e resfriamento. Hoje, essa técnica é conhecida como "pasteurização".

Uma vez esterilizado, o caldo de carne era conservado no interior de um balão "pescoço de cisne".

Devido ao longo gargalo do balão de vidro, o ar penetrava no balão, mas as impurezas ficavam retidas na curva do gargalo. Nenhum microrganismo poderia chegar ao caldo de carne. Assim, a despeito de estar em contato com o ar, o caldo se mantinha estéril, provando a inexistência da geração espontânea. Muitos meses depois, Pasteur exibiu seu material na Academia de Ciências de Paris. O caldo de carne estava perfeitamente estéril. Era o ano de 1864. A geração espontânea estava completamente desacreditada.

Como surgiu o primeiro ser vivo?

Desmoralizada a teoria da abiogênese, confirmou-se a idéia de Prayer: Omne vivium ex vivo, que se traduz por "todo ser vivo é proveniente de outro ser vivo". Isso criou a seguinte pergunta: se é preciso um ser vivo para originar outro ser vivo, de onde e como apareceu o primeiro ser vivo?

Tentou-se, então, explicar o aparecimento dos primeiros seres vivos na Terra a partir dos cosmozoários, que seriam microrganismos flutuantes no espaço cósmico. Mas existem provas concretas de que isso jamais poderia ter acontecido. Tais seres seriam destruidor pelos raios cósmicos e ultravioleta que varrem continuamente o espaço sideral.

Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova explicação para o origem da vida. Sua hipótese se resume nos seguintes fatos:

• Na atmosfera primitiva do nosso planeta, existiriam metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
• Sob altas temperaturas, em presença de centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais gases teriam se combinado, originando aminoácidos, que ficavam flutuando na atmosfera.
• Com a saturação de umidade da atmosfera, começaram a ocorrer as chuvas. Os aminoácidos eram arrastados para o solo.
• Submetidos a aquecimento prolongado, os aminoácidos combinavam-se uns com os outros, formando proteínas.
• As chuvas lavavam as rochas e conduziam as proteínas para os mares. Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas mornas dos mares primitivos.
• As proteínas dissolvidas em água formavam colóides. Os colóides se interpenetravam e originavam os coacervados.
• Os coacervados englobavam moléculas de nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em gotículas delimitadas por membrana lipoprotéica. Surgiam as primeiras células.
• Essas células pioneiras eram muito simples e ainda não dispunham de um equipamento enzimático capaz de realizar a fotossíntese. Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde, surgiram as células autótrofas, mais evoluídas. E isso permitiu o aparecimento dos seres de respiração aeróbia.
• Atualmente, se discute a composição química da atmosfera primitiva do nosso planeta, preferindo alguns admitir que, em vez de metano, amônia, hidrogênio e vapor de água, existissem monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio molecular e vapor de água.

Oparin não teve condições de provar sua hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller, na Universidade de Chigago, realizou em laboratório uma experiência. Colocou num balão de vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água. Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma centelha elétrica de alta tensão cortava continuamente o ambiente onde estavam contidos os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou o aparecimento de moléculas de aminoácido no interior do balão, que se acumulavam no tubo em U.

Origem da vida

A origem dos seres vivos está intimamente associada às circunstanciais transformações ocorridas desde a formação do planeta Terra, há cerca de 4,5 bilhões de anos, passando por momentos de aquecimento e resfriamento, radiações UV, descargas elétricas, intenso vulcanismo, precipitações e evaporações.

Em virtude de tais acontecimentos, com incidência direta sobre compostos e elementos químicos da atmosfera primitiva: gás carbônico, gás nitrogênio, amônia, gás hidrogênio, metano, e vapor d’água, foi possível uma reorganização molecular que passou por alterações gradativas, a ponto de viabilizar o surgimento de uma rudimentar estruturação orgânica (os coaservados), evolutivamente capazes de promover interações entre si e com o meio.

Indícios revelam a existência de vidas (os fósseis), contidos no arcabouço geológico transcorrido 1 bilhão de anos desde a formação do planeta.

Ácidos nucléicos

DNA RNA

Células tronco

Nucleo celular

Mitose e Meiose

Ácidos nucléicos

As principais diferenças entre o RNA e o DNA são sutis, mas fazem com que o último seja mais estável do que o primeiro. O RNA é formado por uma fita simples, o açúcar de seu esqueleto é a ribose e uma de suas bases pirimídicas (de anel simples) é diferente da do DNA. Ele possui Uracila ao invés de Timina. Veja a estrutura química das bases do RNA:

Os principais tipos de RNA são os RNAs mensageiros (mRNAs), os transportadores (tRNAs) e os ribossomais (rRNA). Os RNAs mensageiros são aqueles que codificam as proteínas e que devem ter seus códons lidos durante o processo de tradução. Os RNAs ribossomais fazem parte da estrutura do ribossomo, junto com diversas outras proteínas e são eles que catalisam a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas. Os RNAs transportadores são aqueles que fazem a conexão códon-aminoácido pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticódon (complementar ao códon do mRNA).

É interessante notar que, por ser uma fita simples, o RNA pode formar pontes intracadeia, o que faz com que ele possa ter uma infinidade de arranjos tridimensionais, importantes em sua função.

Ácidos Nucleicos

O RNA é uma molécula intermediária na síntese de proteínas, ela faz a intermediação entre o DNA e as proteínas.
Ele é formado por uma cadeia de ribonucleotídeos, que, por sua vez, são formados por
um grupo fosfato, um açucar (ribose), e uma base nitrogenada (veja abaixo).

Esses ribonucleotídeos são ligados entre si através de uma ligação fosfodiéster entre o carbono 3' do nucleotídeo de "cima" e o carbono 5' do nucleotídeo de "baixo" (veja figura).

Ácidos Nucleicos

A ligação entre os nucleotídeos (ligações fosfodiéster) de uma cadeia linear é feita entre o grupo químico chamado hidroxil (OH) ligado ao terceiro carbono da pentose de um nucleotídeo, e o fosfato do nucleotídeo seguinte ligado ao carbono 5 da pentose do mesmo (Figura 2). Por convenção, as seqüências são representadas na orientação 5' 3'.

Moléculas de DNA compõem-se de duas fitas, que ligam-se entre si formando uma estrutura helicoidal, conhecida como hélice dupla. As duas fitas unem-se pela ligação regular das bases de seus nucleotídeos. A base A sempre liga-se a base T (por 2 pontes de hidrogênio) e a base G sempre liga-se a base C (por 3 pontes de hidrogênio)(Figura 5). As duas fitas são anti-paralelas, ou seja, as fitas possuem orientação 5' 3' opostas uma em relação a outra.

Ácidos nucléicos

Na natureza há dois tipos de ácidos nucleicos: DNA ou ácidodesoxiribonucleico e RNA ou ácido ribonucleico. Analogamente a um sistema de comunicação, essas informações são mantidas dentro da célula em forma de código, que no caso denomina-se código genético.

Em sua estrutura primária, os ácidos nucleicos (DNA e RNA) podem ser vistos como uma cadeia linear composta de unidades químicas simples chamadas nucleotídeos. Um nucleotídeo é um composto químico e possui três partes: um grupo fosfato, uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) e uma base orgânica (Figura 3). Nas moléculas de DNA a pentose é uma desoxiribose enquanto que nas moléculas de RNA a pentose é uma ribose. A base orgânica, também conhecida como base nitrogenada, é quem caracteriza cada um dos nucleotídeos, sendo comum o uso tanto do termo seqüência de nucleotídeos quanto o termo seqüência de bases. As bases são adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) e uracila (U), sendo as duas primeiras chamadas de purinas e as três últimas chamadas de pirimidinas. No DNA são encontradas as bases A, G, C e T. No RNA encontra-se a base U ao invés da base T.

O que aconteceria com a célula se a membrana plasmática não permitisse a passagem de nenhuma substância através dela?

Respostas:Assim como, por exemplo, um carro precisa de portas para as pessoas entrarem e sair, as células também possuem mecanismos que permitem a entrada e a saída de substâncias.

Dizemos que a membrana plasmática seleciona a passagem destas substâncias e que ela possui, desta forma, uma permeabilidade seletiva.A camada fosfolipídica da membrana plasmática funciona como uma barreira fluida (maleável) e permite a passagem de substâncias diretamente através dela.

Você acha que tudo consegue atravessar essa barreira fosfolipídica?

A resposta é não. Atravessará a barreira apenas as substâncias pequenas que consigam se entremear através dos fosfoslipídeos. Essas substâncias precisam ter afinidades por lipídeos, senão não conseguiriam se "misturar" com eles para atravessar a membrana.

Por outro lado não são apenas substâncias com afinidades por lipídeos que atravessam a membrana plasmática. As substâncias que não conseguem atravessar diretamente a camada fosfolipídica podem entrar ou sair da célula através de suas portas e janelas, que são as proteínas.

ESTRUTURAS CELULARES I

Tudo que existe, e que é indivualizado, precisa se separar do seu meio exterior por algum envoltório. Por exemplo, uma casa é separada do meio externo por paredes, pelo piso e pelo teto.

Imagine agora uma célula sem um envoltório. Como seria sua composição? Certamente, semelhante àquela encontrada ao seu redor. Sem esse envoltório, provavelmente a célula nem existiria.

Assim, o papel principal da membrana plasmática é delimitar a célula, em outras palavras, separar o conteúdo citoplasmático do meio em que ela se encontra. Por isso, começaremos nosso estudo sobre as estruturas que formam a célula pela membrana plasmática.

Quais as substâncias que formam a membrana plasmática?

Antes de responder a esta pergunta é importante lembrar que tanto o interior da célula quanto o seu exterior possui grande quantidade de água.

Você já pode ter observado o que acontece quando pinga uma gota de óleo sobre a água. O óleo não se mistura.

Os lipídeos, substâncias oleosas, são as principais moléculas presentes na membrana plasmática e o fato deles não se misturarem com a água ajuda no papel da membrana plasmática de separação da célula do seu meio externo. Os lipídeos da membrana são chamados de fosfolipídeos e se organizam em uma bicamada (duas camadas justapostas).

Os fosfolipídios possuem uma cabeça polar, formada por fósforo (que pode ficar em contato com a água) e caudas apolares (que não tem afinidade por água) que ficam voltadas para o interior da membrana.

Estrutura básica da Membrana Plasmática

RoModelo Mosaico Fluido - Sugerido por Singer e Nicholson, onde as proteínas da membrana estão engastadas na camada lipídica, do lado interno, do lado externo, ou atravessando completamente a membrana. Existe uma grande variedade proteínas membranais. A fluidez esta condicionada ao tipo de ligações intermoleculares na membrana. O termo mosaico se deve ao aspecto da membrana na microscopia eletrônica.

Atualmente, o modelo do mosaico fluido é o mais aceito, por encontrar apoio em varias evidencias experimentais. Nenhum modelo está pronto, a evolução das pesquisas irá melhorar o conhecimento atual.

Membrana plasmatica

MODELO DO MOSAICO FLUIDO
-Criado em 1972 por Singer e Nicholson, explica a organização da membrana plasmática - MPCelulares formadas por duas camadas de fosfolipíos. Nelas se incrustam moléculas de proteína: algumas aderidas superficialmente, outras mergulham profundamente, podendo atravessar a membrana. Os fosfolipídios movem-se continuamente, tem fluidez de movimento, mas não perdem o contato uns com os outros, por isso as membranas são flexíveis.

PERMEABILIDADE CELULAR
A membrana é permeável a algumas substâncias e impermeável a outras, apresenta semipermeabilidade. Ocorre uma certa seleção do que entra e sai da célula, há permeabilidade seletiva. A passagem de algumas subst. é totalmente facilitada e outras tem sua passagem totalmente impedida.

DIFUSÃO
- É um processo espontâneo onde as partículas tendem a se espalhar graças ao movimento contínuo e casual de átomos e moléculas - diversas substâncias (como água, gases e outras com moléculas peq.) entram e saem da célula por simples difusão - se a substância estiver mais concentrada fora da célula, ela entrará. Se a substância estiver mais concentrada dentro da célula ela sairá.

OSMOSE
- É um tipo de difusão que ocorre quando duas soluções aquosas de concentração diferentes entram em contato através de uma membrana semipermeável

Membrana plasmatica

PAREDE CELULÓSICA:- Reveste externamente a MP de plantas e algas - é um envoltório espesso, relativamente rígido, constituído principalmente pela celulose (polissacarídeo), encontrada sob forma de longas e resistentes fibras (microfibrilas celulósicas). As microfibrilas são mantidas unidas pela matriz formada por glicoproteínas e dois polissacarídeos ( himicelulose e pectina). Seus componentes são sintetizados no citoplasma e expelidos da célula, depositando-se sobre a superfície externa da MP - parede primária: encontrada em células jovens de plantas, fina e elástica, permite o crescimento celular - parede secundária: camada espessa e rígida, onde novos componentes depositam-se internamente à parede primária, depois que a célula atinge tamanho e formas definitivas

Membrana plasmatica

Membrana Plasmática é a estrutura celular que delimita a célula, aí em cima temos a representação de uma delas. As moléculas cinza com " rabinhos" vermelhos são lipídios e as grandes "bolas" verdes são proteínas. Por isso se diz que a constituição da Membrana é LIPO-PROTEICA ( Lipídio+ proteína).

Sua principal função é selecionar o que entra e sai da célula assim, dizemos que a membrana é seletiva. Existem vários tipos de transporte através da membrana sendo o mais estudado aquele conhecido como OSMOSE, em que a água atravessa livremente a membrana para equilibrar a concentração de sais em um dos seus lados: interno ou externo. A osmose é a culpada do tomate murchar se temperado com antecedência, da nossa pele enrugar se ficamos muito tempo de molho no banho ou das células vegetais morrerem se ficarem muito tempo sem água.

ÁCIDOS NUCLEICOS

São polímeros lineares de nucleotídeos especializados no armazenamento, na transmissão e no uso da informação, por isso são macromoléculas de grande importância biológica. Existem dois tipos de ácidos nucléicos: DNA e RNA, que serão dispostos comparativamente no quadro abaixo:

	DNA	RNA
Açúcar (Pentose)	Desoxirribose	Ribose
Bases pirimidínicas	citosina (C), timina (T)	citosina (C), uracil (U)
Bases purínicas	adenina (A), guanina (G)	Adenina (A), guanina (G)
Localização	Principalmente no núcleo das células, também nas mitocôndrias e cloroplastos.	Principalmente no citoplasma, mas também no núcleo
Função	Transmissão de informação genética	Síntese de proteínas
Forma	Formada por duas fitas antiparalelas que são complementares na seqüência de nucleotídeos. Pareadas em dupla-hélice (figura)	Fita simples , que contém pequenas regiões de pareamento de bases complementares. (Figura)

Composição Química das Células

PROTEÍNAS

É um polímero linear de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Sua estrutura é formada por uma variedade de 20 aminoácidos diferentes, chamados de essenciais, que permite à proteína uma variedade de formas e funções na célula.

A estrutura da proteína é descrita em quatro níveis hierárquicos de organização. A estrutura primária é a seqüência de aminoácidos dispostos linearmente, constituindo a cadeia polipeptídica. A estrutura secundária refere-se a conformação espacial que a proteína toma, que depende da posição de certos aminoácidos, a qual é estabilizada por pontes de hidrogênio. No entanto, quando as pontes de hidrogênio estabelecem-se entre certos aminoácidos, o esqueleto se dobra dispondo-as em formas geométrica: a a-hélice, a lâmina b pregueadas, os folhetos e o giro.

A estrutura terciária resulta de interações - hidrofóbicas, ligações dissulfeto, forças de van der Waal e interações iônicas - que estabilizam a estrutura secundária, dando uma compactação ou conformação a proteína (fibrosas ou globulares). A estrutura quartenária resulta da combinação de dois ou mais polipeptídicos, chamados de subunidades, que originam moléculas com grande complexidade que se mantêm unidas e interagem, como por exemplo à hemoglobina.

Composição Química das Células

MACROMOLÉCULAS

Apresentam peso molecular entre 10.000 e 1 milhão, são construídas a partir de subunidades de baixo peso molecular (micromoléculas), que são repetidamente adicionadas para formar um longo polímero em cadeia. Como por ex. os aminoácidos ligados a outros aminoácidos para formar as proteínas.

A sua formação é mantida por ligações covalentes, as quais são fortes o suficiente para preservar a seqüência de subunidades por longos períodos de tempo. Para realizar a sua função , as macromoléculas dependem de ligação não-covalente, muito mais fraca, que se formam entre as partes distintas da mesma e entre diferentes macromoléculas. Exercendo um importante papel na determinação da estrutura tridimensional de cadeias macromoleculares e a interação com outras. As macromoléculas são: os ácidos nucléicos e as proteínas.

Composição Química das Células

NUCLEOTÍDEOS

São moléculas complexas, consistindo em um grupo fosfato, uma base nitrogenada e um açúcar de cinco átomos de carbono – pentose (Figura1). Eles são blocos constitutivos dos ácidos nucléicos, o ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico (RNA), que transmitem e traduzem a informação genética. Algumas moléculas de RNA funcionam como catalisadores. Os nucleotídeos podem atuar como moléculas carregadoras de energia química, como por ex. o éster trifosfato e adenina (ATP), que participa das transferências de energia em centenas de reações celulares individuais. Eles combinam com outros para formar enzimas como a coenzima A. E são utilizadas como moléculas de sinalização específica na célula.

Composição Química das Células

AMINOÁCIDOS

São compostos que apresentam um grupo de ácido carboxílico, um grupo amino e um grupo R variável, ligados a um simples átomo de carbono. São muito variados e responsáveis pela constituição de proteínas, onde os aminoácidos são ligados um ao outro por pontes peptídicas. Mas somente vinte aminoácidos são comuns em proteínas, que diferem no tamanho, carga elétrica e polaridade do grupo R. Esses aminoácidos estão distribuídos em quatro categorias: os ácidos (ácido aspártico e ácido glutâmico); básicos (histidina, lisina, arginina); neutros e polares ou hidrofílicos (serina, treonina, tirosina, asparginina, glutamina); neutros não-polares ou hidrofóbicos (glicina, alanina, triptofano, valina, cisteína, leucina, isoleucina, fenilalanina, prolina, metionina).

Composição Química das Células

ÁCIDOS GRAXOS

São a gorduras, óleos, fosfolipídios, cutina, suberina, ceras e esteróides. É um composto que possui um ácido carboxílico ligado a uma longa cadeia de hidrocarbonetos. São fontes valiosas de alimento, uma vez que eles podem ser quebrados para produzir o dobro de energia utilizável. Eles são estocados no citoplasma de muitas células na forma de gotas de moléculas de triglicérides (gorduras animais conhecidas da experiência diária).

A função mais importante dos ácidos graxos está na construção das membranas celulares, que envolvem as células suas organelas, que são compostas de fosfolipídios.

Membrana celular

A cutina, suberina e as ceras formam barreiras contra perda de água. A superfície das células dos caules e folhas é coberta com uma cutícula, composta de cera e cutina, que protege e previne a perda de água. Os esteróides são moléculas que apresentam quatro anéis hidrocarbônicos interligados, o mais comum é o colesterol. São funcionalmente deferentes de acordo com os grupos químicos que estão unidos a sua estrutura básicos, por ex. vários hormônios importantes como estrogênio, testosterona e a vitamina A.

Composição Química das Células

AÇUCARES

São as mais abundantes moléculas orgânicas na natureza e são primariamente moléculas que reservam energias na maioria dos organismos vivos. Os açúcares mais simples são chamados de monossacarídeos tais como ribose, glicose, frutose, que são formados com uma molécula de açúcar e possuem fórmula geral (CH₂O)n, onde o n pode variar de 3 a 7. Por ex. a glicose possui fórmula C₆H₁₂O₆.

Os dissacarídeos são formados por dois açúcares ligados covalentemente, por ex. a maltose (açúcar da cana) e a lactose (açúcar do leite). Os polissacarídeos são grandes moléculas formadas por unidades de monossacarídeos, como por ex. o glicogênio, em células animais, e o amido, nos vegetais, são compostos somente de glicose.

E os oligossacarídeos que não estão livres e sim unidos a lipídeos e proteínas, de modo que são partes de glicolipídeos e de glicoproteínas, que estão na membrana plasmática.

Composição Química das Células

MICROMOLÉCULAS

São moléculas de peso molecular entre 100 e 1000 e contém até trinta ou mais átomos de carbono. Normalmente são encontradas livres em solução, onde algumas delas formam um conjunto de intermediárias a partir das quais as macromoléculas são formadas. As quatro micromoléculas principais são:os açúcares simples, os ácidos graxos, os aminoácidos e os nucleotídeos.

Composição Química das Células

ÁCIDOS, BASES E SAIS

Quando substâncias dissolvem-se na água e liberam íons hidrogênio (H+) e íons negativos (ânions) são denominados ácidos. Uma base se dissocia em íons positivos (cátions) ou íons hidróxido (OH-). E, um sal é uma substância que na água dissocia-se em cátions e ânions nenhum dos quais é o H+ ou OH-.

As reações bioquímicas são extremamente sensíveis a alterações na acidez ou alcalinidade dos ambientes em que ocorrem por isso, é conveniente medir a quantidade de H+ em uma solução.

A concentração de H+ é expressa por uma escala logarítmica de pH, que varia de 0 a 14 (esquema abaixo). Quando a solução contém mais H+ que OH-, possuem um pH inferior a 7. se uma solução tem mais OH- que H+, o pH é maior que 7 e a solução é básica ou alcalina. E quando os níveis são iguais, a solução é neutra.

Níveis de pH

Composição Química das Células

ÁGUA

A água é um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante, sendo vital para os organismos vivos. Fora da célula os nutrientes estão dissolvidos em água, que facilita a passagem através da membrana celular e , dentro da célula, é o meio onde ocorre a maioria das reações químicas.

Ela tem propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu papel nas células vivas como:

• A água é um a molécula polar, pois tem distribuição desigual das cargas, capaz de formar quatro pontes de hidrogênio com as moléculas de água vizinhas e por isso necessita de uma grande quantidade de calor para a separação das moléculas (100^o C).

• É um excelente meio de dissolução ou solvente .

• A polaridade facilita a separação e a recombinação dos íons de hidrogênio (H+) e íons hidróxido (OH-), é o reagente essencial nos processos digestivos , onde as moléculas maiores são degradadas em menores e faz parte de várias reações de síntese nos organismos vivos

• As pontes de hidrogênio relativamente fortes a tornam um excelente tampão de temperatura.

Composição Química das Células

Introdução

A estrutura da célula resulta da combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa. Os componentes químicos da célula são classificados em inorgânicos (água e minerais) e orgânicos (ácidos nucléicos, carboidratos, lípides e proteínas). Deste total, 75 a 85% corresponde a água, 2 a 3% sais inorgânicos e o restante são compostos orgânicos, que representam as moléculas da vida. Uma grande parte das estruturas celulares contêm lípides e moléculas grande denominadas macromoléculas ou polímeros, formado a partir de monômeros ou unidades integradas (micromoléculas), que se prendem entre si por ligações covalentes.

Composição Química das Células

ÁGUA

A água é um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante, sendo vital para os organismos vivos. Fora da célula os nutrientes estão dissolvidos em água, que facilita a passagem através da membrana celular e , dentro da célula, é o meio onde ocorre a maioria das reações químicas.

Ela tem propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu papel nas células vivas como:

• A água é um a molécula polar, pois tem distribuição desigual das cargas, capaz de formar quatro pontes de hidrogênio com as moléculas de água vizinhas e por isso necessita de uma grande quantidade de calor para a separação das moléculas (100^o C).

• É um excelente meio de dissolução ou solvente .

• A polaridade facilita a separação e a recombinação dos íons de hidrogênio (H+) e íons hidróxido (OH-), é o reagente essencial nos processos digestivos , onde as moléculas maiores são degradadas em menores e faz parte de várias reações de síntese nos organismos vivos

• As pontes de hidrogênio relativamente fortes a tornam um excelente tampão de temperatura.

Composição Química das Células

ÁCIDOS GRAXOS

São a gorduras, óleos, fosfolipídios, cutina, suberina, ceras e esteróides. É um composto que possui um ácido carboxílico ligado a uma longa cadeia de hidrocarbonetos. São fontes valiosas de alimento, uma vez que eles podem ser quebrados para produzir o dobro de energia utilizável. Eles são estocados no citoplasma de muitas células na forma de gotas de moléculas de triglicérides (gorduras animais conhecidas da experiência diária).

A função mais importante dos ácidos graxos está na construção das membranas celulares, que envolvem as células suas organelas, que são compostas de fosfolipídios.

A cutina, suberina e as ceras formam barreiras contra perda de água. A superfície das células dos caules e folhas é coberta com uma cutícula, composta de cera e cutina, que protege e previne a perda de água. Os esteróides são moléculas que apresentam quatro anéis hidrocarbônicos interligados, o mais comum é o colesterol. São funcionalmente deferentes de acordo com os grupos químicos que estão unidos a sua estrutura básicos, por ex. vários hormônios importantes como estrogênio, testosterona e a vitamina A.

Composição Química das Células

AÇUCARES

São as mais abundantes moléculas orgânicas na natureza e são primariamente moléculas que reservam energias na maioria dos organismos vivos. Os açúcares mais simples são chamados de monossacarídeos tais como ribose, glicose, frutose, que são formados com uma molécula de açúcar e possuem fórmula geral (CH₂O)n, onde o n pode variar de 3 a 7. Por ex. a glicose possui fórmula C₆H₁₂O₆.

Os dissacarídeos são formados por dois açúcares ligados covalentemente, por ex. a maltose (açúcar da cana) e a lactose (açúcar do leite). Os polissacarídeos são grandes moléculas formadas por unidades de monossacarídeos, como por ex. o glicogênio, em células animais, e o amido, nos vegetais, são compostos somente de glicose.

E os oligossacarídeos que não estão livres e sim unidos a lipídeos e proteínas, de modo que são partes de glicolipídeos e de glicoproteínas, que estão na membrana plasmática.

Composição Química das Células

ÁCIDOS, BASES E SAIS

Quando substâncias dissolvem-se na água e liberam íons hidrogênio (H+) e íons negativos (ânions) são denominados ácidos. Uma base se dissocia em íons positivos (cátions) ou íons hidróxido (OH-). E, um sal é uma substância que na água dissocia-se em cátions e ânions nenhum dos quais é o H+ ou OH-.

As reações bioquímicas são extremamente sensíveis a alterações na acidez ou alcalinidade dos ambientes em que ocorrem por isso, é conveniente medir a quantidade de H+ em uma solução.

A concentração de H+ é expressa por uma escala logarítmica de pH, que varia de 0 a 14 (esquema abaixo). Quando a solução contém mais H+ que OH-, possuem um pH inferior a 7. se uma solução tem mais OH- que H+, o pH é maior que 7 e a solução é básica ou alcalina. E quando os níveis são iguais, a solução é neutra.

Níveis de pH

Composição Química das Células

Água

A água é um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante, sendo vital para os organismos vivos. Fora da célula os nutrientes estão dissolvidos em água, que facilita a passagem através da membrana celular e , dentro da célula, é o meio onde ocorre a maioria das reações químicas.

Ela tem propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu papel nas células vivas como:

• A água é um a molécula polar, pois tem distribuição desigual das cargas, capaz de formar quatro pontes de hidrogênio com as moléculas de água vizinhas e por isso necessita de uma grande quantidade de calor para a separação das moléculas (100^o C).

• É um excelente meio de dissolução ou solvente .

• A polaridade facilita a separação e a recombinação dos íons de hidrogênio (H+) e íons hidróxido (OH-), é o reagente essencial nos processos digestivos , onde as moléculas maiores são degradadas em menores e faz parte de várias reações de síntese nos organismos vivos

• As pontes de hidrogênio relativamente fortes a tornam um excelente tampão de temperatura.