Conteúdo Curricular
1. Células
Bioquímica Celular
A Bioquímica é a parte da Biologia responsável pelo estudo das estruturas, da organização e das transformações moleculares que ocorrem na célula. Essas transformações configuram o que chamamos de metabolismo, que nada mais é do que as reações extremamente coordenadas que são fundamentais para garantir a sobrevivência, o crescimento e reprodução dos organismos vivos.
O metabolismo geralmente é classificado em anabolismo ou catabolismo. No primeiro caso, as reações químicas estão voltadas para a síntese de estruturas moleculares complexas a partir de moléculas simples. Já no caso do catabolismo, as moléculas complexas são degradadas em estruturas mais simples.
No nível bioquímico, apesar da grande diversidade de formas de vida, muitas estruturas e processos são compartilhados por seres vivos bastante diferentes, o que facilita o entendimento da vida como um todo. Todas as espécies, por exemplo, são formadas por elementos básicos, como o carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e moléculas complexas que realizam processos químicos para que a energia necessária à sobrevivência seja produzida.
De uma maneira geral, podemos afirmar que todos os organismos realizam quatro processos bioquímicos básicos para que ocorra a manutenção da vida:
→ Síntese de biomoléculas, tais como carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos;
→ Transporte de substância por meio das membranas;
→ Produção de energia;
→ Eliminação de metabólitos de excreção e substâncias tóxicas.
Dentre as principais descobertas da Bioquímica que merecem destaque, podemos citar a compreensão da estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico), o entendimento da importância do gene para a síntese de proteína, a determinação da estrutura das proteínas e a compreensão das vias metabólicas.
O entendimento desses processos foi, sem dúvida, fundamental para o desenvolvimento de várias áreas, tais como a biotecnologia, a medicina e a agricultura. No campo da medicina, por exemplo, podemos destacar a importância dessa ciência no avanço da genética e no entendimento das doenças metabólicas, como diabetes, e até mesmo dos problemas degenerativos.
Sendo assim, podemos afirmar que a Bioquímica nada mais é do que o estudo da química envolvida em todos os seres vivos, sendo, portanto, fundamental para o entendimento dos processos que permitem a manutenção da vida, além das aplicações na saúde. Vale destacar que, apesar do grande desenvolvimento da área, muito ainda deve ser estudado, sendo essencial o investimento constante nesse campo de estudos.
Fonte: www.brasilescola.com.br
Membrana
Plasmática
Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9 nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pode ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.
Constituição química da membrana plasmática
Estudos com membranas plasmáticas isoladas revelam que seus componentes mais abundantes são fosfolipídios, colesterol e proteínas. É por isso que se costumam dizer que as membranas plasmáticas têm constituição lipoprotéica.
A organização molecular da membrana plasmática
Uma vez identificados os fosfolipídios e as proteínas como os principais componentes moleculares da membrana, os cientistas passaram a investigar como estas substâncias estavam organizadas.
O modelo do mosaico fluído
A disposição das moléculas na membrana plasmática foi elucidada recentemente, sendo que os lipídios formam uma camada dupla e contínua, no meio da qual se encaixam moléculas de proteína. A dupla camada de fosfolipídios é fluida, de consistência oleosa, e as proteínas mudam de posição continuamente, como se fossem peças de um mosaico. Esse modelo foi sugerido por dois pesquisadores, Singer e Nicholson, e recebeu o nome de Modelo Mosaico Fluido.
Os fosfolipídios têm a função de manter a estrutura da membrana e as proteínas têm diversas funções. As membranas plasmáticas de um eucariócitos contêm quantidades particularmente grande de colesterol. As moléculas de colesterol aumentam as propriedades da barreira da bicamada lipídica e devido a seus rígidos anéis planos de esteróides diminuem a mobilidade e torna a bicamada lipídica menos fluida.
Funções das proteínas na membrana plasmática
As proteínas da membrana plasmática exercem grandes variedades de funções: atuam preferencialmente nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula, funcionam como receptores de membrana, encarregadas de receber sinais de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a adesão de células adjacentes em um tecido, servem como ponto de ancoragem para o citoesqueleto.
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Proteínas de adesão: em células adjacentes, as proteínas da membrana podem aderir umas às outras.
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Proteínas que facilitam o transporte de substâncias entre células.
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Proteínas de reconhecimento: determinadas glicoproteínas atuam na membrana como um verdadeiro “selo marcador”, sendo identificadas especificamente por outras células.
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Proteínas receptoras de membrana.
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Proteínas de transporte: podem desempenhar papel na difusão facilitada, formando um canal por onde passam algumas substâncias, ou no transporte ativo, em que há gasto de energia fornecida pela substância ATP. O ATP (adenosina trifosfato) é uma molécula derivada de nucleotídeo que armazena a energia liberada nos processos bioenergéticos que ocorrem nas células (respiração aeróbia, por exemplo). Toda vez que é necessária energia para a realização de uma atividade celular (transporte ativo, por exemplo) ela é fornecida por moléculas de ATP.
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Proteínas de ação enzimática: uma ou mais proteínas podem atuar isoladamente como enzima na membrana ou em conjunto, como se fossem parte de uma “linha de montagem” de uma determinada via metabólica.
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Proteínas com função de ancoragem para o citoesqueleto.
Transporte pela Membrana Plasmática
A capacidade de uma membrana de ser atravessada por algumas substâncias e não por outras define suapermeabilidade. Em uma solução, encontram-se o solvente (meio líquido dispersante) e o soluto(partícula dissolvida). Classificam-se as membranas, de acordo com a permeabilidade, em 4 tipos:
a) Permeável: permite a passagem do solvente e do soluto;
b) Impermeável: não permite a passagem do solvente nem do soluto;
c) Semipermeável: permite a passagem do solvente, mas não do soluto;
d) Seletivamente permeável: permite a passagem do solvente e de alguns tipos de soluto.
Nessa última classificação se enquadra a membrana plasmática.
A passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois meios tornam-se proporcionais.
A passagem de substâncias através das membranas celulares envolve vários mecanismos, entre os quais podemos citar:
Transporte passivo
Osmose
Difusão simples
Difusão facilitada
Transporte ativo
Bomba de sódio e potássio
Endocitose e exocitose
Fagocitose
Pinocitose
Organelas Celulares
PESQUISA BIO
