1ª SÉRIE - 2º BIMESTRE - CONTEÚDO DE BIOLOGIA

Prof. João Couto

2. CITOLOGIA

2.1 CONSTITUINTES INORGÂNICOS

2.1.1 ÁGUA: Solvente universal. Responsável pelo transporte de substâncias entre os meios intra e extracelular. Viabiliza a ocorrência de reações químicas: as moléculas em solução estão em constante movimento, podendo encontrar-se e participar do metabolismo celular. Contribui com a manutenção da temperatura: a evaporação retira excesso de calor. É proporcional ao nível de atividade metabólica e idade do organismo, dependendo da espécie. As "pontes de hidrogênio" que se revesam entre as moléculas de água quando no estado líquido garantem a anômala condição de maior proximidade entre elas; o seu estado sólido, o gelo, constitui protetor térmico que garante a existência de vida sob ele.

2.1.2 SAIS MINERAIS: Presentes tanto em seres vivos como fora deles, têm funções variadas, possibilitando a síntese dos constituintes orgânicos da célula. Podem ser encontrados solúveis ou imóveis como componentes de esqueletos, por exemplo. Quando dissolvidos em água, sob a forma de íons (partículas carregadas positiva - cátions, ou negativamente - ânions) são tão importantes que pequenas variações na sua porcentagem comprometem propriedades da célula como a permeabilidade da membrana plasmática, a viscosidade do citoplasma e a capacidade de responder à estímulos. A sua concentração na célula tem relação com a passagem de água. O sódio é forçado a ser menos encontrado dentro da célula. Com o potássio ocorre o contrário. Ambos se relacionam com a condução nervosa. O cálcio é necessário para a manutenção da constituição óssea, contração muscular e coagulação sangüínea. A presença do magnésio é necessária para a ocorrência da fotossíntese. O ferro está presente na hemoglobina e nos citocromos, substâncias que participam do processo de respiração celular. O fosfato é indispensável para a transferência de energia dentro da célula.

2.2 CONSTITUINTES ORGÂNICOS

2.2.1 AÇÚCARES: Sintetizados através da fotossíntese, pelos seres produtores (cianobactérias, algumas bactérias, algas protistas e vegetais), são também conhecidos como poliidroxicetonas ou poliidroxialdeídos, sacarídeos, glucídios, glicídios, carboidratos, hidratos de carbono e hidrocarbonetos. De fato, podem ser divididos em três grupos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

2.2.1.1 Monossacarídeos: Com exceção da desoxirribose, na qual falta um oxigênio, seguem a fórmula geral Cn (H20)n, onde n = 3 a 7. Daí poderem ser trioses, tetroses, pentoses (como a ribose do RNA e a desoxirribose do DNA), hexoses (como a glicose, a galactose, e a frutose - que detém o maior dulçor relativo), e heptoses.

2.2.1.2 Oligossacarídeos: União glicosídica (a 1:4) entre duas a dez moléculas de monossacarídeos (com perda de água). São exemplos a sacarose (da cana-de-açúcar e da beterraba), a lactose (do leite), e a maltose (da cevada).

2.2.1.3 Polissacarídeos: Pode haver de onze a milhares de monossacarídeos (glicoses) unidos para formar açúcares com finalidade de armazenamento de energia dentro da célula, caso do glicogênio (animais e alguns vegetais) e amido (vegetais), ou estrutural, como é o caso da quitina (animais) e celulose (vegetais).

2.2.2 LIPÍDIOS: São ésteres - união de álcool com ácido - também chamados de gorduras, óleos, ceras, fosfolipídios, esfingolipídios e esteróides (colesterol).

2.2.2.1 Glicerídeos: Formados pela união de glicerol e ácidos graxos. São os óleos e as gorduras. Constituem as principais reservas de alimentos dos seres vivos. Funcionam como isolantes térmicos e amortecedores de impactos mecânicos para aves e mamíferos.

2.2.2.2 CERÍDEOS: Formados pela união de ácidos graxos e álcool de cadeia longa, não o glicerol. São as conhecidas ceras. Impermeabilizam superfícies de folhas e frutos, além de possibilitar a construção de habitações de insetos.

2.2.2.3 FOSFOLIPÍDEOS: Além do álcool e do ácido graxo, há também o fósforo. São importantes componentes das membranas celulares.

2.2.2.4 ESTERÓIDES: Têm estrutura química diferente dos demais lipídios. São todos derivados e semelhantes à molécula de colesterol. Participam da composição das membranas celulares e dos hormônios responsáveis pela atividade sexual, caracteres sexuais secundários e gravidêz, como os hormônios sexuais, os corticosteróides fabricados pela glândula supra-renal, e a pró-vitamina D.

2.2.3 PROTEÍNAS: Fabricadas pelos ribossomsos, orientados pelo RNA ribossomal, o tipo de proteína presente em uma célula determina a sua atividade. É a matéria prima para a construção, reposição de material desgastado, e crescimento de um organismo. Enquanto enzimas, regulam o metabolismo celular, viabilizando as reações químicas. Enquanto anticorpos, constituem o sistema imunológico ou de defesa da célula.

2.2.3.1 AMINOÁCIDOS: Sua fórmula geral compreende um átomo de carbono a ligado a um radical variável, um átomo de hidrogênio e os radicais amina (NH2), e carboxila (COOH), positivo e negativo, respectivamente. Se o radical variável for um átomo de hidrogênio, o aminoácido será a glicina; se for CH3, alanina. Dos aminoácidos encontrados na natureza, vinte são essenciais ao ser humano. Produzimos doze desses, sendo necessária a ingestão dos oito restantes através da alimentação.

2.2.3.2 LIGAÇÃO PEPTÍDICA: Ocorre entre a carboxila de um e a amina de outro aminoácido, havendo perda de uma molécula de água. Chamamos de proteína um polipeptídeo com número entre 70 e alguns milhares de aminoácidos.

2.2.3.3 ESTRUTURA: Segundo a constituição do fio protéico pode ser analizada a estrutura primária de proteínas como a insulina, o hormônio do pâncras, a ocitocina, o hormônio que desencadeia as contrações do parto e a hemoglobina. A cadeia de aminoácidos fica torcida, formando uma hélice, caracterizando a estrutura secundária de uma proteína, A estrutura terciária já ocorre quando a própria hélice se torce sobre si, adquirindo forma espacial arredondada. Em muitas proteínas a forma determina a função biológica, altamente específica. Quer dizer que uma enzima, a maltase, só irá atuar no substrato maltose (dissacarídeo), assim como uma relação entre uma chave e uma fechadura. Temperaturas altas ou alterações de Ph (determinado pela concentração de prótons de hidrogênio no substrato) podem desnaturar proteínas, caso do ovo cozido (reação irreversível). Já o congelamento pode apenas inativá-las (reação reversível).

2.2.3.4 IMPORTÂNCIA: O hialoplasma é rico em água e proteínas. Nas membranas celulares se associam a lipídios, promovendo a difusão facilitada de aminoácidos e glicose. São proteínas estruturais o colágeno, abundante nos tendões, cartilagens, ossos, pele; queratina, presente na superfície da pele, garras, unhas, bicos e pelos dos vertebrados; actina e miosina, principais componentes dos músculos; albumina, a proteína mais abundante no plasma, a parte líquida do sangue, ao qual confere viscosidade e pressão osmótica. São exemplos de enzimas: lípase, lactase, DNA polimerase, ribonuclease (facilita a digestão do RNA), e catalase (facilita a decomposição da água oxigenada nos peroxissomos). Quando uma proteína estranha (antígeno) penetra em uma célula animal, ocorre a produção de uma proteína de defesa chamada anticorpo que, posteriormente, fica armazenada como memória. Sua molécula se liga quimicamente à do antígeno, neutralizando seu efeito.

2.2.4 ÁCIDOS NUCLÉICOS: O DNA (ácido desoxirribonucléico) é a molécula mestra da vida (com exceção do RNA de retrovírus, não se conhece outra molécula que faça a trascrição de suas informações codificadas pela seqüência de bases nitrogenadas). São responsáveis pelo controle celular e pela hereditariedade. As unidades dessas estruturas são chamadas nucleotídeos, sendo formados por bases nitrogenadas púricas (adenina e guanina) e pirimídicas (citosina, uracila - específica do RNA, e timina - do DNA), uma pentose (ribosse no RNA e desoxirribose no DNA), além de um fosfato (ácido fosfórico - molécula com três átomos de fósforo, usados como baterias energéticas dos seres vivos). A adenina faz duas pontes de hidrogênio com a timina (no DNA) ou com a uracila (no RNA), unindo as duas fitas de DNA ou transcrevendo a de RNA mensageiro. Já a citosina, faz sempre três com a guanina. Essas pontes se desfazem na presença das enzimas DNA polimerase, RNA polimerase, ou transcriptase reversa (no caso dos retrovírus). A responsabilidade de manter os nucleotídeos de uma mesma fita unidos deve-se à existência de ligações covalentes entre as pentoses de um nucleotídeo e o fosfato de outro.