Bioquímica celular - Composição Orgânica das Células:

 1. Carboidratos: São compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles desempenham um papel fundamental no fornecimento de energia para as células, bem como na estrutura de moléculas importantes, como o DNA e o RNA.

Carboidratos são importantes biomoléculas, conhecidas também como hidratos de carbonos, glicídios, ou açúcares, formadas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. São as biomoléculas mais abundantes na natureza e sua maioria apresenta a seguinte fórmula geral:

Vale salientar que alguns carboidratos possuem outros elementos em sua composição. Esse é o caso da quitina, por exemplo, que possui em sua fórmula também átomos de nitrogênio.Função dos carboidratos

Função dos carboidratos

Os carboidratos apresentam como principal função a função energética. Entretanto, os carboidratos possuem funções que vão além de garantir a energia para as células, estando eles relacionados também com a estrutura dos ácidos nucleicos e funções estruturais, por exemplo.

No que diz respeito à função estrutural, podemos citar a celulose e a quitina. A celulose é um importante componente da parede celular da célula vegetal, enquanto a quitina faz parte do exoesqueleto presente nos artrópodes.

Glicose: é um carboidrato simples e também o monossacarídeo mais comum. A glicose é fundamental para a realização do processo de respiração celular, em que a energia será produzida para a célula. Os principais polissacarídeos são formados pela polimerização da glicose.

2. Lipídios: São compostos por ácidos graxos e glicerol. Eles são essenciais para a estrutura das membranas celulares, atuam como reservas de energia e estão envolvidos em processos de sinalização celular.

 Lipídios:

 Os lipídios são uma classe diversificada de moléculas orgânicas que incluem ácidos graxos, triglicerídeos, fosfolipídios, esteroides e outros compostos. Eles desempenham papéis essenciais na estrutura celular, armazenamento de energia, sinalização celular e isolamento térmico, entre outras funções.

Metabolismo de Ácidos Graxos:

1. Digestão e Absorção: Os ácidos graxos dietéticos são digeridos no trato gastrointestinal e absorvidos pelo intestino delgado na forma de micelas. Eles são transportados para o fígado via sistema linfático e sanguíneo.

2. Beta-Oxidação: A beta-oxidação é o processo pelo qual os ácidos graxos são quebrados em unidades de duas moléculas de acetil-CoA no citosol. Essas moléculas de acetil-CoA são então transportadas para a mitocôndria, onde participam do ciclo de Krebs para produção de energia.

3. Síntese de Ácidos Graxos: A síntese de ácidos graxos ocorre no citosol a partir do acetil-CoA produzido durante a glicólise e do excesso de energia na forma de ATP e NADPH. O processo é chamado de lipogênese e é regulado por várias enzimas, incluindo a acetil-CoA carboxilase e a ácido graxo sintase.

Síntese e Degradação de Triglicerídeos:

1. Síntese de Triglicerídeos: Os triglicerídeos são formados pela esterificação de três ácidos graxos com uma molécula de glicerol. Esta reação é catalisada pela enzima glicerol-3-fosfato aciltransferase, e ocorre principalmente no fígado e no tecido adiposo.

2. Degradação de Triglicerídeos: A degradação de triglicerídeos, conhecida como lipólise, ocorre quando os triglicerídeos armazenados são quebrados em ácidos graxos e glicerol. Este processo é mediado pela lipase lipoproteica, que é ativada pela hormona lipase sensível a hormonas.

 Membranas Lipídicas:

1. Estrutura das Membranas: As membranas celulares são compostas principalmente por fosfolipídios, que possuem uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. Isso resulta na formação de uma bicamada lipídica, onde as caudas hidrofóbicas estão voltadas para o interior e as cabeças hidrofílicas estão voltadas para o exterior.

2. Função das Membranas: As membranas lipídicas desempenham várias funções vitais nas células, incluindo o isolamento e proteção do conteúdo celular, o controle do movimento de substâncias dentro e fora da célula, e a comunicação entre células por meio de receptores de membrana.

3. Composição Variável: A composição lipídica das membranas pode variar entre diferentes tipos de células e pode ser alterada em resposta a mudanças ambientais ou sinalização celular. Isso afeta a fluidez e a permeabilidade das membranas, influenciando sua função.

Os lipídios desempenham papéis essenciais no metabolismo celular, armazenamento de energia e estrutura celular. Compreender o metabolismo de ácidos graxos, síntese e degradação de triglicerídeos e a função das membranas lipídicas é fundamental para entender a fisiologia e a bioquímica das células e dos organismos.

3. Proteínas: São compostas por aminoácidos. Elas desempenham um papel crucial em praticamente todos os processos celulares, atuando como enzimas, transportadores, receptores, estruturas celulares e muito mais.

Proteínas:

As proteínas são macromoléculas complexas compostas por cadeias de aminoácidos ligadas por ligações peptídicas. Elas desempenham uma ampla variedade de funções biológicas, incluindo suporte estrutural, transporte de moléculas, catalisação de reações químicas e regulação de processos celulares.

Estrutura das Proteínas:

1. As proteínas possuem quatro níveis estruturais: primário, secundário, terciário e quaternário.

2. Estrutura Primária: Refere-se à sequência linear de aminoácidos na cadeia polipeptídica.

3. Estrutura Secundária: Refere-se a padrões locais de dobramento da cadeia polipeptídica, como hélices alfa e folhas beta, formadas por pontes de hidrogênio entre grupos amida na cadeia.

4. Estrutura Terciária: Refere-se à estrutura tridimensional da proteína como um todo, resultante de interações entre grupos R (cadeia lateral) dos aminoácidos, incluindo pontes de dissulfeto, interações hidrofóbicas, interações eletrostáticas e interações de van der Waals.

5. Estrutura Quaternária: Algumas proteínas são compostas por múltiplas subunidades polipeptídicas e exibem uma estrutura quaternária, onde as subunidades se associam para formar uma proteína funcional.

 Síntese de Proteínas

1. Processo: A síntese de proteínas ocorre no ribossomo, onde a informação genética contida no mRNA é traduzida em uma sequência específica de aminoácidos.

2. RNA Mensageiro (mRNA): O mRNA é transcrito a partir do DNA e contém a sequência de nucleotídeos que especifica a sequência de aminoácidos da proteína.

3. RNA de Transferência (tRNA): O tRNA transporta aminoácidos específicos para o ribossomo, onde se associam ao mRNA através de codões complementares.

4. Ribossomos: Os ribossomos são complexos ribonucleoproteicos compostos por uma subunidade maior e uma menor. Eles fornecem o local para a ligação do mRNA e dos tRNAs e catalisam a formação das ligações peptídicas entre os aminoácidos.

5. Processo de Alongamento: Durante o alongamento da cadeia polipeptídica, o ribossomo lê o mRNA em codões de três nucleotídeos, cada um especificando um aminoácido específico. Os aminoácidos são adicionados à cadeia polipeptídica em ordem, de acordo com o código genético.

 Degradação de Proteínas:

 A degradação de proteínas ocorre principalmente no proteossoma, um complexo de proteínas que atua como uma máquina de reciclagem celular, degradando proteínas indesejadas ou danificadas em fragmentos de peptídeos.

 Antes da degradação, as proteínas alvo são marcadas para degradação pela adição de moléculas de ubiquitina. A ubiquitinação é um processo regulado que direciona as proteínas marcadas para o proteossoma.

 No proteossoma, as proteínas marcadas são desdobradas em fragmentos de peptídeos por enzimas proteolíticas. Os fragmentos de peptídeos resultantes podem ser reciclados para sintetizar novas proteínas ou utilizados como fonte de aminoácidos.

 estrutura, síntese e degradação de proteínas são processos essenciais para a função e sobrevivência das células e dos organismos. O entendimento desses processos é fundamental para a compreensão da biologia celular e molecular.

4. Ácidos nucleicos: Como o DNA e o RNA, são compostos por nucleotídeos que contêm carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e fósforo. Eles carregam informações genéticas e estão envolvidos na síntese de proteínas e na