Resumo biologia celular 2

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<p>CICLO CELULAR</p><p>A única maneira de formar uma nova célula é duplicando uma célula já existente. Uma célula se reproduz ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas. Esse ciclo de duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres vivos se reproduzem. Em espécies unicelulares, como bactérias e leveduras, cada divisão celular produz um novo organismo completo. Em espécies multicelulares, sequências longas e complexas de divisões celulares são necessárias à produção de um organismo funcional. Mesmo no indivíduo adulto, a divisão celular normalmente é necessária à substituição das células que morrem.</p><p>A divisão celular é o processo responsável pela reprodução das células e faz parte do ciclo celular, que se inicia na sua formação por meio da divisão da célula-mãe e vai até a sua própria divisão, com a formação das células-filhas. O processo de divisão celular apresenta diversas funções importantes nos organismos, como originar um novo indivíduo e renovar as células mortas.</p><p>A maioria das células requer muito mais tempo para crescer e duplicar sua massa de proteínas e organelas do que o necessário para duplicar seus cromossomos e se dividir. A fim de reservar, em parte, tempo para o crescimento, a maioria dos ciclos celulares possui fases de intervalo – a fase G1 entre a fase M e a fase S, e a fase G2 entre a fase S e a mitose. Assim, o ciclo celular eucariótico é tradicionalmente dividido em quatro fases sequenciais: G1, S, G2 e M. As fases G1, S e G2 são, em conjunto, chamadas de interfase.</p><p>· Interfase: período entre duas divisões celulares. É o estágio de maior atividade metabólica.</p><p>· Mitose: uma célula-mãe origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos e as mesmas informações genéticas da célula-mãe. Esse processo é observado, por exemplo, no crescimento de organismos, na regeneração de partes do corpo e na substituição de células mortas;</p><p>· Meiose: ocorre nas células sexuais em que uma célula-mãe diploide (2n) sofre duas divisões e forma, ao final, quatro células-filhas haploides (n), ou seja, com a metade dos cromossomos da célula-mãe. Esse é o mecanismo mais comum de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes e é o processo que forma os seres pluricelulares. A meiose sempre origina células haploides e é responsável pela produção dos gametas em animais e dos esporos nas plantas.</p><p>INTERFASE</p><p>Consiste no período entre duas divisões celulares. É o estágio de maior atividade metabólica, quando ocorre o crescimento celular e sua preparação para a divisão celular. Essa preparação inclui a duplicação do DNA, a divisão dos centríolos e a produção de proteínas. É o período mais longo do ciclo celular, durando, em média, 95% do seu tempo de vida.</p><p>A interfase é subdividida em três fases: G1, S e G2. As fases G recebem esse nome por causa do inglês gap que significa intervalo. Essas fases consistem em intervalos entre a divisão celular e a fase S, que é a responsável pela duplicação do DNA.</p><p>Fase G1</p><p>Nesse período as células são metabolicamente ativas, e continuam seu processo de crescimento e aumento de volume, reiniciando a produção de RNA e síntese proteínas e organelas citoplasmáticas, que estavam pausadas durante a fase de divisão celular. Nesse período também ocorre a duplicação dos centrossomos.</p><p>Ao fim desse processo, ocorrem alguns pontos de checagem, verificando se o processo ocorreu de forma correta. O principal sinal de parada dado em G1 é ofertado por uma proteína conhecida como p53. A p53 pode, inclusive, induzir a célula à apoptose, caso o dano genético seja muito acentuado.</p><p>Neste período, pode-se definir se a célula continua proliferando ou se retira-se do ciclo e entra em estado de quiescência (G0). A interrupção temporária induzida pela presença de danos no DNA, permite que os mecanismos de reparo atuem antes da replicação na fase S.</p><p>Fase S</p><p>Responsável pela replicação do DNA. Trata-se, também, de um ponto de não retorno do ciclo, que leva necessariamente à divisão celular. O processo de replicação do DNA consiste na cópia do material genético a partir da ação combinada de várias enzimas, principalmente a DNA-polimerase.</p><p>Para isso, ocorre a separação das fitas da dupla hélice do DNA que servirão como como molde para a produção de uma nova fita. Toda célula eucariótica diploide inicia seu ciclo em G1 com uma quantidade de DNA igual a 2n. Durante a fase de síntese, essa quantidade duplica, passando de 2n para 4n, e assim permanece até o final da divisão celular (e consequentemente do ciclo celular), quando é igualmente repartida para as duas células-filhas. As duas células-filhas formadas serão células 2n.</p><p>Fase G2</p><p>Corresponde ao intervalo entre a síntese de DNA e a divisão celular. Nessa etapa, a célula reabastece seu estoque de energia, continua seu crescimento e sintetiza proteínas necessárias para a manipulação e movimentação dos cromossomos. Também ocorre a duplicação de algumas organelas e o citoesqueleto é desmontado para fornecer recursos para a divisão celular. Ou seja, todas as preparações para a fase de divisão celular devem ocorrer até o fim do G2. E, assim como no G1, ao final dessa fase também ocorrerão pontos de checagem para garantir que células com anormalidades não serão divididas e multiplicadas.</p><p>MITOSE</p><p>Processo de divisão celular que resulta na formação de duas células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe. Ela faz parte da fase M do ciclo celular, juntamente com a citocinese, e é dividida em cinco etapas: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase e telófase.</p><p>A mitose é responsável por aumentar a quantidade de células de um embrião, pela cicatrização, crescimento de um organismo, por aumentar o número de células iguais ou regenerar tecidos.</p><p>Prófase</p><p>É o início do ciclo de divisão celular. Nessa fase ocorre a condensação da cromatina, que irá dar origem aos cromossomos mitóticos, resultando em um conjunto de cromátides-irmãs com centrômeros proeminentes. O nucléolo se desintegra e OS centríolos, duplicados anteriormente na interfase, se separam e migram para os polos opostos. Os microtúbulos se posicionam entre os dois pares de centríolos, dando início à formação do fuso mitótico.</p><p>Prometáfase</p><p>Inicia com a desintegração do envoltório nuclear. Os microtúbulos do fuso, que até então estavam fora do núcleo, entram na região nuclear e colocam-se em contato com os cromossomos. Para cada cromossomo, um microtúbulo do centríolo oposto se prende a uma das cromátides-irmãs no cinetocoro, e assim o cromossomo fica ancorado em ambos os centríolos.</p><p>Os microtúbulos se alongam e encurtam, empurrando e puxando os cromossomos. Alguns microtúbulos se estendem a partir de cada centríolo em direção ao centro do fuso, mas não se ligam a um cromossomo.</p><p>Metáfase</p><p>Durante a metáfase, os cromossomos se organizam em um único plano, a placa metafásica (plano equatorial), entre os dois centrossomos. Nesta etapa, os cromossomos atingem seu grau máximo de condensação. Os centrômeros, agora em extremidades opostas da célula com microtúbulos irradiando para fora e encontrando-se no meio da célula, se centralizam nos polos do fuso. O fuso mitótico está ligado às cromátides-irmãs pelo cinetocoro (no centrômero).</p><p>Anáfase</p><p>Inicia-se no momento em que o centrômero de cada cromossomo duplicado se divide longitudinalmente, separando as cromátides-irmãs. Assim que se separam, as cromátides passam a ser chamadas de cromossomos-irmãos, e são puxados para os polos opostos da célula, orientados pelas fibras do fuso. Quando os cromossomos-irmãos atingem os polos da célula, termina a anáfase. Assim, cada polo recebe o mesmo material cromossômico, uma vez que cada cromossomo-irmão possui a mesma informação genética. Ou seja, mantém a ploidia (número n de conjuntos de cromossomas de uma célula).</p><p>Telófase</p><p>Após a quebra do fuso mitótico e migração cromossômica, ocorre a descondensação desses cromossomos. A partir disso, ocorre a reconstituição do envoltório nuclear</p><p>e dos nucléolos ao redor de cada conjunto de cromossomos filhos.</p><p>A divisão do citoplasma ocorre através de um processo conhecido como citocinese. A citocinese inicia-se na anáfase, mas sua principal função ocorre na telófase. Consiste no surgimento de um anel contendo actina e miosina, abaixo da membrana celular, na zona equatorial da célula. A contração desse anel é a responsável pela formação do sulco que culminará na divisão citoplasmática e da membrana celular em duas células filhas.</p><p>MITOSE</p><p>MEIOSE</p><p>Processo de divisão onde uma célula-mãe (diploide) dá origem a quatro células-filhas (haploides) com o número de cromossomos reduzidos pela metade. Em humanos, as células haploides feitas da meiose são os gametas (espermatozoides e os óvulos). Quando um espermatozoide e um óvulo se unem na fertilização, os dois conjuntos haploides de cromossomos formam um conjunto diploide completo: um novo genoma.</p><p>MEIOSE I</p><p>Prófase I</p><p>Pode ser subdividida didaticamente em cinco etapas:</p><p>· Leptóteno: condensação dos cromossomos e formação dos cromômeros;</p><p>· Zigóteno: pareamento dos cromossomos homólogos (sinapse).</p><p>· Paquíteno: quando os cromossomos estão mais condensados e pareados, o que pode ser chamado de bivalente ou tétrade, ocorre, então o crossing-over (troca de pedaços entre cromossomos homólogos).</p><p>· Diplóteno: os cromossomos começam a se separar, permanecendo unidos apenas no quiasma (região onde ocorreu o crossing-over).</p><p>· Diacinese: os centrossomos migram para o polo da célula e formam as fibras do fuso, o nucléolo e o envoltório nuclear desaparecem.</p><p>Metáfase I</p><p>· Nesse momento, há cromossomos muito condensados e presos às fibras do fuso que se formaram durante a prófase I. Permanecem unidos pelos quiasmas.</p><p>· Ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos na região equatorial da célula. Apenas um cinetocoro por cromossomo.</p><p>Anáfase I</p><p>· As fibras do fuso sofrem um encurtamento e os cromossomos homólogos são separados para os polos das células;</p><p>· Reduz pela metade o número de cromossomos;</p><p>· Origina 2 células “n”, cada uma com duas cromátides-irmãs.</p><p>Telófase I</p><p>· Os cromossomos se descondensam e ocorre a reconstituição do envoltório nuclear;</p><p>· Ocorre a divisão do citoplasma (citocinese) e como resultado são originadas duas células haploides.</p><p>MEIOSE II</p><p>Prófase II</p><p>· Cada célula-filha inicia a formação de fusos;</p><p>· O nucléolo e a membrana nuclear desaparecem;</p><p>· Os centríolos se duplicam e se dirigem para os polos;</p><p>· Os cromossomos se movimentam para a região equatorial.</p><p>Metáfase II</p><p>· Os cromossomos voltam ao polo equatorial, com as cromátides ainda unidas pelo cinetocoro, que se liga às fibras do fuso, acontece então a formação da placa equatorial.</p><p>· A diferença dessa etapa para a metáfase I é que agora os cromossomos não estão pareados e, sim, alinhados um em cima do outro.</p><p>Anáfase II</p><p>· Separam-se as cromátides-irmãs, que são puxadas pelas fibras do fuso em direção a polos opostos.</p><p>Telófase II</p><p>· Reconstituição das estruturas celulares;</p><p>· O nucléolo é reorganizado e o citoplasma se divide novamente, dando origem a 2 células-filhas haploides;</p><p>· Ao final, são formadas 4 células “n” (cada célula com 23 cromossomos).</p><p>MEIOSE</p><p>COMPONENTES QUÍMICOS DAS CÉLULAS</p><p>Todas as estruturas das células são compostas por átomos. Átomo é a partícula microscópica que é base da formação de toda e qualquer substância. Hoje temos catalogadas 118 espécies atômicas, que são representadas na tabela periódica e classificadas de acordo com as características físico-químicas de cada uma.</p><p>Cada átomo tem, em sua região central, um núcleo denso e com carga positiva, que é rodeado por uma nuvem de elétrons carregados negativamente, os quais são mantidos nessa nuvem ao redor do núcleo por atração eletrostática. Por sua vez, o núcleo dos átomos é constituído por dois tipos de partículas subatômicas: prótons, que são carregados positivamente, e nêutrons, que são eletricamente neutros.</p><p>O número de prótons no núcleo de um átomo determina o seu número atômico. Um átomo de hidrogênio tem o núcleo composto de um único próton. O hidrogênio, portanto, com o número atômico 1, é o mais leve dos elementos. Um átomo de carbono tem seis prótons no seu núcleo e um número atômico 6. A carga elétrica que um próton carrega é exatamente igual e oposta à carga de um elétron. Como o átomo, na sua totalidade, é eletricamente neutro, o número de elétrons negativamente carregados que rodeiam o núcleo é igual ao número de prótons carregados positivamente que estão contidos no núcleo, e assim o número de elétrons de um átomo é exatamente igual ao seu número atômico. Todos os átomos de um mesmo elemento têm o mesmo número atômico.</p><p>Diversas substâncias participam da composição de uma única célula. De todos os elementos encontrados no corpo humano, quatro deles formam o maior percentual do nosso peso corporal (96,2%). Os quatro elementos são: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio (“CHON”).</p><p>Podem ser classificadas em dois tipos básicos:</p><p>· Substâncias orgânicas: possuem carbono em sua composição.</p><p>· Proteínas, lipídeos, carboidratos, ácidos nucleicos e vitaminas.</p><p>· Substâncias inorgânicas: não possuem carbono em sua composição.</p><p>· Água e sais minerais.</p><p>Carbono</p><p>Com exceção da água, praticamente todos os elementos da célula tem carbono como base. Em comparação com todos os demais elementos, o carbono é inigualável na sua capacidade de formar moléculas grandes. Em razão do tamanho pequeno do átomo de carbono e do fato de possuir quatro elétrons e quatro vacâncias na última camada, ele pode formar quatro ligações covalentes com outros átomos.</p><p>Mais importante ainda, um átomo de carbono pode unir-se a outros átomos de carbono por meio da ligação covalente C-C, que é altamente estável, e assim formar cadeias e anéis e, consequentemente, moléculas grandes e complexas. Os compostos de carbono, tanto grandes quanto pequenos, formados pelas células são denominadas moléculas orgânicas. Em contraste, todas as demais moléculas, inclusive a água, são inorgânicas.</p><p>As características das moléculas são determinadas pelos grupos funcionais. Grupos funcionais são grupamentos de átomos que conferem aos compostos orgânicos características químicas específicas, criando um centro reativo e definindo uma função química nessas moléculas.</p><p>De maneira geral, as células contêm quatro famílias principais de moléculas orgânicas pequenas: os açúcares, os ácidos graxos, os aminoácidos e os nucleotídeos. Existem outras moléculas que não se enquadram nestas famílias, mas são pouco representadas. Ficam livres no citosol, onde algumas são utilizadas como monômeros para a síntese das macromoléculas; outras são utilizadas para energia e, ainda, outras, para os dois.</p><p>POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH)</p><p>O pH corresponde ao potencial hidrogeniônico de uma solução. Ele é determinado pela concentração de íons de hidrogênio (H+) e serve para medir o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de determinada solução.</p><p>A escala de pH varia entre 0 e 14 na temperatura de 25ºC. Se o valor do pH for igual a 7 (pH da água), o meio da solução será neutro. Mas se o pH for menor que 7, será ácido, e se for maior que 7, básico.</p><p>A água pura é levemente ionizada</p><p>As moléculas de água têm a leve tendência de sofrer uma ionização reversível, produzindo um íon hidrogênio (próton) e um íon hidróxido, gerando o equilíbrio:</p><p>Apesar de geralmente se mostrar o produto de dissociação da água como H+, os prótons livres não existem em solução; os íons hidrogênio formados em água são imediatamente hidratados para formar íons hidrônio (H3O+).</p><p>Cálculo de pH</p><p>O cálculo do pH de uma solução depende, de forma direta, da concentração de íons hidrônio (H+) e, de forma indireta, da quantidade de íons hidróxido (OH-).</p><p>pH = - log [H+]</p><p>O cálculo do pH de uma solução pode ser determinado a partir da quantidade de ânions hidróxido (OH-). Para isso, o exercício deve fornecer a concentração de OH-, que será utilizada nas fórmulas</p><p>a seguir:</p><p>pOH = - log [OH-]</p><p>Em seguida, basta determinar o valor do pH por meio da seguinte expressão:</p><p>pH + pOH = 14</p><p>Soluções tampão</p><p>A maioria dos organismos precisa manter o pH dentro de uma faixa bastante estreita para sobreviver. Por exemplo, o sangue humano precisa se manter bem próximo ao pH de 7,4 e evitar mudanças significativas para mais ou para menos – mesmo se houver a entrada de substâncias ácidas ou básicas na corrente sanguínea. Um dos tampões que mantêm o pH do sangue é o ácido carbônico (H2CO3) e sua base conjugada, o íon bicarbonato (HCO3). O ácido carbônico é formado quando o dióxido de carbono entra na corrente sanguínea e se combina com água, e ele é a principal forma na qual o dióxido de carbono viaja no sangue entre os músculos (onde ele é gerado) e os pulmões (onde é convertido em água e CO2, que é liberado como um produto residual).</p><p>Tampões são sistemas aquosos que tendem a resistir a mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácido (H+) ou base (OH–) são adicionadas. Um sistema tampão consiste em um ácido fraco (doa prótons) e sua base conjugada (recebe prótons). De acordo com a Teoria Ácido-Base de Brönsted-Lowry, todo ácido e toda base terão um par, que será respectivamente, sua base e seu ácido conjugados.</p><p>Solução tampão: ácido fraco e sua base conjugada.</p><p>Obtém-se esse tipo de solução ao misturar-se um ácido fraco com um sal do mesmo ânion desse ácido. Por exemplo, uma solução tampão pode ser obtida a partir da mistura do ácido acético (CH3COOH), presente no vinagre, com o acetato de sódio (CH3COONa), pois ambos têm em comum o ânion acetato (CH3COO–). O ácido acético é um ácido fraco (baixa constante de ionização), enquanto o sal apresenta uma alta constante de dissociação. Desta forma, os íons de acetato presentes na solução, são em sua maioria, oriundos do sal, de acordo com as reações abaixo:</p><p>Vamos ver o que acontece com este tipo de solução quando:</p><p>· Realizamos adição de uma pequena quantidade de ácido forte:</p><p>A adição de um ácido forte aumenta a quantidade de íons H3O+ presentes na solução. Este excesso de íons H3O+ deslocam o equilíbrio da reação, fazendo com que os íons acetato (CH3COO–) voltem a sua forma ácida (CH3COOH).</p><p>Numa solução simples de ácido acético, esse acetato seria consumido rapidamente e o excesso de H3O+ iria diminuir o pH da solução. No entanto, devido a presença dos íons acetato do acetato de sódio (CH3COONa), o excesso de íons H3O+ irá reagir com estes íons formando mais ácido acético. Enquanto estes íons acetatos provenientes do sal não forem completamente consumidos, observamos variações muito pequenas no pH, chamado de efeito tampão. Após o consumo total, vamos observar a diminuição do pH da solução.</p><p>· Realizamos adição de uma pequena quantidade de base forte:</p><p>A adição de uma base forte aumenta a quantidade de íons OH– em solução. Esses íons, por sua vez, serão neutralizados pelos íons H3O+ provenientes da ionização do ácido acético.</p><p>Com esse consumo de íons H3O+, o equilíbrio é deslocado para reação de ionização do ácido acético e formação de mais H3O+, ou seja, a concentração desses íons será praticamente constante até que se esgote todo o ácido acético presente na solução.</p><p>De maneira semelhante, vamos manter o pH constante até a adição de determinada quantidade de base. Quando a capacidade limite do efeito tampão for atingida, observaremos um aumento no valor do pH da solução.</p><p>Solução tampão: base fraca e seu ácido conjugado</p><p>Obtém-se esse tipo de solução ao misturar-se uma base fraca com um sal do mesmo cátion dessa base. Por exemplo, uma solução tampão pode ser obtida a partir da mistura entre a base hidróxido de amônio (NH4OH) e sal cloreto de amônio (NH4Cl), pois ambos possuem em comum o cátion amônio (NH4+). Como citado no exemplo anterior, o sal apresenta uma alta constante de dissociação e se dissocia completamente em íons Cl- e NH4+, enquanto o hidróxido de amônio, por ser uma base fraca, apresenta baixo grau de dissociação. Contribuindo pouco para os íons presentes em solução.</p><p>Vamos ver o que acontece com este tipo de solução quando:</p><p>· Realizamos a adição de uma pequena quantidade de ácido forte:</p><p>Os íons H3O+ oriundos da adição do ácido serão neutralizados pelos íons OH– provenientes da dissociação da base (NH4Cl). Esse consumo desloca o equilíbrio para a dissociação da base e formação de mais íons OH-, fazendo com que a concentração desse íon permanece constante até que se esgote todo o hidróxido de amônio presente em solução.</p><p>Desta forma, observaremos que o pH permanecerá constante até o completo consumo da base presente na solução. Após isso, uma diminuição do pH da solução será observado.</p><p>· Realizamos a adição de uma pequena quantidade de base forte:</p><p>A adição de uma base forte aumenta a quantidade de íons OH– presentes na solução. Este excesso de íons hidroxila desloca o equilíbrio da reação, fazendo com que os íons amônio (NH4+) voltem a sua forma básica (NH4OH). Numa solução simples de hidróxido de amônio, esses íons NH4+ seriam consumidos rapidamente e o excesso de íons OH- iria aumentar o pH da solução. No entanto, devido a presença dos íons amônio do sal (NH4Cl), este excesso de íons OH- irá reagir com estes íons formando mais base (NH4OH).</p><p>Desta forma, enquanto estes íons provenientes do sal não forem completamente consumidos, observaremos variações muito pequenas do valor de pH da solução, chamado de efeito tampão. Após o consumo total, vamos observar uma elevação do valor do pH. Por isso é importante que saibamos a concentração destes compostos em solução, para prevermos qual será a capacidade limite desta solução tampão</p><p>PROTEÍNAS</p><p>São as macromoléculas orgânicas mais abundantes das células, fundamentais para a estrutura e função celular. Elas são encontradas em todos os tipos de células e nos vírus. São formadas por aminoácidos ligados entre si e unidos através de ligações peptídicas.</p><p>Função das proteínas</p><p>·</p><p>· Fornecimento de energia;</p><p>· Estruturação da célula;</p><p>· Catalisador de funções biológicas (enzimas);</p><p>· Regulação de processo metabólicos;</p><p>· Armazenamento de substâncias;</p><p>· Transporte de substâncias;</p><p>· Construção e reparação dos tecidos e músculos;</p><p>· Defesa do organismo, na forma de anticorpos;</p><p>· Produção de hormônios e neurotransmissores.</p><p>Composição das proteínas</p><p>De peso molecular extremamente elevado, as proteínas são compostas por carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, sendo que praticamente todas elas possuem enxofre. Elementos como ferro, zinco e cobre também podem estar presentes.</p><p>Estrutura das proteínas</p><p>Todas as proteínas são formadas por moléculas denominadas de aminoácidos. Cada aminoácido é formado por um grupo carboxila (COOH) e um grupo amino (NH2), que estão ligados a um átomo de carbono. Nesse átomo de carbono estão ligados ainda um átomo de hidrogênio e um radical (R), que varia de um aminoácido para outro.</p><p>A extremidade que apresenta o grupo amino é chamada de aminoterminal, ou N-terminal, e a extremidade que apresenta o grupo carboxila é chamada de carboxiterminal, ou C-terminal.</p><p>As proteínas são constituídas principalmente a partir de um conjunto de 20 aminoácidos diferentes, cada um com propriedades químicas distintas. Uma molécula proteica é composta por uma longa cadeia de aminoácidos mantidos juntos por meio de ligações peptídicas covalentes. As proteínas são, portanto, denominadas polipeptídeos, e suas cadeias de aminoácidos são chamadas de cadeias polipeptídicas.</p><p>Em cada tipo de proteína, os aminoácidos estão presentes em uma ordem única, chamada de sequência de aminoácidos, que é exatamente a mesma em cada molécula desse tipo de proteína. Uma molécula de insulina humana, por exemplo, possui a mesma sequência de aminoácidos que qualquer outra molécula de insulina humana. Milhares de proteínas já foram identificadas, cada uma com sua própria sequência de aminoácidos.</p><p>Do total de 20 aminoácidos, 9 aminoácidos não podem ser sintetizados em nosso corpo e precisamos absorvê-los por meio de nossa dieta. Estes são chamados aminoácidos essenciais: histidina,</p><p>isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina.</p><p>Os 11 aminoácidos restantes podem ser sintetizados a partir de outros aminoácidos no corpo e, portanto, são chamados aminoácidos não essenciais: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina</p><p>Classificação das proteínas</p><p>Podem ser classificadas em dois grupos básicos:</p><p>· Proteínas fibrosas: são aquelas em que as cadeias de aminoácidos estão dispostas de maneira a formar fios e, geralmente, são insolúveis em água. Exemplo: fibras encontradas no tecido conjuntivo.</p><p>· Proteínas globulares: possuem cadeias que se enrolam sobre elas mesmas, formando uma estrutura esférica e normalmente solúvel em água. Exemplos: hemoglobina e anticorpos.</p><p>Podemos classificar ainda as proteínas em simples ou conjugadas.</p><p>· Simples: são aquelas formadas exclusivamente por aminoácidos;</p><p>· Conjugadas: possuem outras substâncias a elas ligadas, como um açúcar ou uma vitamina.</p><p>Organização das proteínas</p><p>Cada tipo de proteína possui uma estrutura tridimensional característica determinada pela ordem em que seus aminoácidos estão dispostos ao longo da cadeia polipeptídica. A estrutura final enovelada, ou conformação, adotada por qualquer cadeia polipeptídica, é determinada por fatores energéticos: uma proteína geralmente se enovela na forma cuja energia livre é minimizada. O processo de enovelamento é, portanto, energeticamente favorável; libera calor e aumenta a desordem do universo.</p><p>· Estrutura primária: é o nível mais simples da estrutura da proteína, sendo apenas uma sequência de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica.</p><p>· Estrutura secundária: corresponde ao primeiro nível de enrolamento helicoidal. É caracterizada por padrões regulares e repetitivos que ocorrem localmente, causada pela atração entre certos átomos de aminoácidos próximos. Há dois tipos:</p><p>· Alfa-hélice: única fita polipeptídica gira em torno do seu eixo.</p><p>· Beta-folha: ligações de hidrogênio entre cadeias polipeptídicas dispostas lado a lado</p><p>· Estrutura terciária: observa-se o enrolamento das proteínas que já estavam em estrutura secundária, ou seja, ocorre o dobramento da hélice. Ocorre apenas em proteínas globosas. Inclui alfa-hélice, beta-folha, espirais aleatórios, etc.</p><p>· Estrutura quaternária: quando a proteína final é formada por mais de uma cadeia polipeptídica. Ocorre apenas em proteínas conjugadas de grande porte.</p><p>Enzimas</p><p>São proteínas globulares especializadas que atuam controlando a velocidade e regulando as reações químicas do organismo. As enzimas podem ter sua atividade influenciada por alguns fatores, como: temperatura, pH e enzimas reguladoras. Exceto por um pequeno grupo de moléculas de RNA catalíticas (ribozimas), todas as enzimas são proteínas.</p><p>A catálise enzimática das reações é essencial para os sistemas vivos. Nas condições biológicas relevantes, as reações não catalisadas tendem a ser lentas. As enzimas contornam esses problemas ao proporcionarem um ambiente específico adequado para que uma dada reação possa ocorrer mais rapidamente. A propriedade característica das reações catalisadas por enzimas é que a reação ocorre confinada em um bolsão da enzima denominado sítio ativo. A molécula que liga no sítio ativo e sobre a qual a enzima age é denominada substrato.</p><p>Inibidores de enzimas são moléculas que interferem com a catálise, diminuindo ou interrompendo as reações enzimáticas. Um tipo muito comum de inibição reversível é denominado competitivo. Um inibidor competitivo compete com o substrato pelo sítio ativo da enzima. À medida que o inibidor ocupa o sítio ativo, ele impede que o substrato se ligue à enzima.</p><p>CARBOIDRATOS</p><p>Os carboidratos, chamados de glicídios ou açúcares, são as macromoléculas que estão presentes em maior quantidade em nosso planeta e destacam-se como a principal fonte de energia do nosso organismo. Os animais são incapazes de produzir essas moléculas, sendo necessária, portanto, a sua ingestão.</p><p>Funções dos carboidratos</p><p>· Energética: são utilizados pelas células para a produção de ATP, fornecendo energia para a realização das atividades celulares. A glicose é o principal carboidrato utilizado pelas células para produzir energia;</p><p>· Estrutural: alguns carboidratos destacam-se por seu carácter estrutural. Esse é o caso da celulose, que é o principal componente da parede celular dos vegetais, e a quitina, encontrado no exoesqueleto de artrópodes;</p><p>· Reserva energética: os carboidratos podem ser armazenados de diferentes formas. Nos vegetais, o carboidrato de reserva é o amido; nos animais, o carboidrato de reserva é o glicogênio.</p><p>Estrutura química dos carboidratos</p><p>Os carboidratos são constituídos por moléculas de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) e, por isso, também são chamados de hidratos de carbono. Alguns apresentam outros átomos, como nitrogênio, fósforo ou enxofre. A fórmula geral dos carboidratos é:</p><p>CnH2nOn</p><p>Classes de carboidratos</p><p>Os carboidratos podem ser classificados em três classes principais:</p><p>· Monossacarídeos: são as unidades mais simples de carboidratos e são constituídos por apenas uma unidade de poli-hidroxicetona ou poli-hidroxialdeído. Monossacarídeos de quatro ou mais carbonos formam estruturas cíclicas.</p><p>· Exemplos: glicose e frutose.</p><p>N° DE CARBONOS</p><p>FÓRMULA</p><p>NOME</p><p>3</p><p>C3H6O3</p><p>Triose</p><p>4</p><p>C4H8O4</p><p>Tetrose</p><p>5</p><p>C5H10O5</p><p>Pentose</p><p>6</p><p>C6H12O6</p><p>Hexose</p><p>7</p><p>C7H14O7</p><p>Heptose</p><p>· Oligossacarídeos: consistem em cadeias curtas de unidades de monossacarídeos, unidas por ligações glicosídicas. Os mais abundantes são os dissacarídeos, com duas unidades de monossacarídeos.</p><p>· Exemplos: sacarose e lactose.</p><p>· Polissacarídeos: são polímeros de açúcar que contêm mais de 20 unidades de monossacarídeo; alguns têm centenas ou milhares de unidades.</p><p>· Exemplos: celulose e glicogênio.</p><p>LIPÍDEOS</p><p>Os lipídeos ou gorduras são moléculas orgânicas insolúveis em água e solúveis em certas substâncias orgânicas, tais como álcool, éter e acetona. Podem ser encontrados em alimentos de origem vegetal e de origem animal e seu consumo deve ser feito de forma equilibrada. A sua grande maioria deriva ou possui, na sua estrutura, a presença de ácidos graxos e é caloricamente mais densa que os carboidratos.</p><p>Funções dos lipídeos</p><p>·</p><p>· Armazenamento de energia;</p><p>· Isolamento térmico → Manutenção da temperatura corporal;</p><p>· Componentes estruturais das membranas celulares;</p><p>· Disponibilização de ácidos graxos, necessários para a síntese de moléculas orgânicas e formação das membranas celulares;</p><p>· Auxílio na absorção de vitaminas A, D, E e K, que são lipossolúveis, ou seja, se dissolvem na gordura;</p><p>· Produção de hormônios e sais biliares;</p><p>· Proteção e suporte para órgãos internos;</p><p>· Outros: cofatores enzimáticos, chaperonas, mensageiros intracelulares, etc.</p><p>Estrutura dos lipídeos</p><p>Os lipídios são ésteres, isso quer dizer que são compostos por uma molécula de ácido (ácido graxo) e uma de álcool (glicerol ou outro). São insolúveis em água porque suas moléculas são apolares, ou seja, não têm carga elétrica e por esse motivo não possuem afinidade pelas moléculas polares da água.</p><p>Tipos de lipídeos</p><p>· Glicerídeos: moléculas de glicerol (C3H8O3) unidas a uma, duas ou três moléculas de ácidos graxos.</p><p>· Funções: reserva energética, isolamento térmico e proteção mecânica.</p><p>· Exemplos: óleos (lipídeos líquidos, na temperatura ambiente, obtidos a partir de produtos vegetais) e gorduras (lipídeos sólidos, na temperatura ambiente, obtidos a partir de animais).</p><p>· Triacilgliceróis/triglicerídeos: lipídeos mais simples compostos por três ácidos graxos, cada um em ligação éster com uma molécula de glicerol. Armazenam energia e proporcionam isolamento térmico. Em vertebrados, os adipócitos armazenam grandes quantidades de triacilgliceróis em gotículas de gordura que quase preenchem a célula. Os adipócitos contêm lipases, enzimas que catalisam a hidrólise dos triacilgliceróis armazenados, liberando ácidos</p><p>graxos para serem transportados para os locais onde são necessários como combustível.</p><p>· Cerídeos: ésteres formados pela união de um ácido graxo superior e de um álcool graxo superior.</p><p>· Funções: substâncias impermeabilizantes que impedem a perda excessiva da água; proteção.</p><p>· Exemplos: cera de abelha, superfície das folhas e frutas, e cerume (cera de ouvido).</p><p>· Esteroides: possui o núcleo esteroide, sendo quatro anéis fusionados, três com seis carbonos e um com cinco.</p><p>· Funções: constitui e regula a fluidez da membrana plasmática; precursor da vitamina D e dos sais biliares.</p><p>· Exemplos: hormônios sexuais e colesterol.</p><p>· Fosfolipídios: são moléculas anfipáticas, ou seja, parte da molécula é hidrofílica e a outra parte é hidrofóbica. Possuem uma cabeça constituída pelo grupo fosfato (polar) ligado a uma cauda constituída por cadeias de ácidos graxos (apolares).</p><p>· Funções: compõem a membrana plasmática celular.</p><p>· Exemplos: lecitina, cefalina e esfingomielina.</p><p>· Carotenoides: família de compostos pigmentados, lipossolúveis, principalmente amarelos, alaranjados ou avermelhados, sintetizados apenas por plantas e microrganismos.</p><p>· Funções: coadjuvantes no processo de fotossíntese e ajudam a proteger contra os possíveis danos causados pela luz; matéria-prima para a vitamina A; antioxidantes.</p><p>· Exemplos: alfacaroteno, licopeno, zeaxantina, luteína, betacaroteno e betacriptoxantina.</p><p>Ácidos graxos</p><p>Ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de comprimento variando de 4 a 36 carbonos (C4 a C36).</p><p>A cadeia carbônica pode ser:</p><p>· Saturada: possui apenas ligações simples entre carbonos vizinhos na cadeia de hidrocarbonetos, ou seja, não possui ligações duplas.</p><p>· Insaturada: quando a cadeia de hidrocarboneto tem uma ou mais ligações duplas. Naturalmente, as ligações insaturadas sempre estão em conformação cis.</p><p>As ligações duplas presentes nos ácidos graxos naturais nunca são conjugadas, são sempre separadas por um grupo metileno e são quase sempre cis. Alguns poucos ácidos graxos com ligações duplas trans ocorrem naturalmente. A principal fonte de gorduras trans vem da hidrogenação parcial dos óleos vegetais, como por exemplo, na preparação da margarina. A hidrogenação é uma técnica padrão na indústria de alimentos para converter óleos vegetais em margarinas. Esse processo é chamado de “endurecimento de óleos”. O consumo excessivo aumenta a concentração de LDL e diminuem a concentração de HDL plasmático. Enquanto que os ácidos graxos cis são um tipo de gordura que o organismo absorve e aproveita.</p><p>Uma nomenclatura simplificada para ácidos graxos não ramificados especifica o comprimento da cadeia e o número de ligações duplas, separados por dois pontos. Por exemplo, o ácido palmítico, saturado e com 16 carbonos, é abreviado 16:0, e o ácido oleico, com 18 carbonos e uma ligação dupla, é 18:1. A posição de qualquer ligação dupla é especificada em relação ao carbono carboxílico, o qual recebe o número 1, pelos números sobrescritos ao Δ (delta); um ácido graxo com 20 carbonos e uma ligação dupla entre C-9 e C-10 (sendo C-1 o carbono da carboxila) e outra entre C-12 e C-13 é designado 20:2 (Δ9,12).</p><p>Ácidos graxos essenciais (ômega 3 e 6): ômega é um termo usado para indicar a posição da primeira ligação dupla, a partir da terminação metila de um ácido graxo insaturado. São chamadas essenciais porque nosso corpo não consegue produzi-las, assim, estas gorduras devem estar presentes na nossa dieta. Por exemplo, o ácido linoleico é chamado de ácido graxo ômega-6 porque sua primeira ligação dupla está no sexto carbono, e o ácido linolênico é chamado ácido graxo ômega-3, pois sua primeira ligação dupla está no terceiro carbono.</p><p>RESPIRAÇÃO CELULAR</p><p>Processo pelo qual os organismos obtêm energia para realizar as mais diversas atividades. Esse procedimento pode ocorrer tanto na presença de oxigênio, sendo aeróbio, quanto em sua ausência, anaeróbio. No entanto, tal termo é normalmente utilizado para referir-se ao processo aeróbio.</p><p>Na respiração celular, a obtenção de energia ocorre com a oxidação de uma molécula orgânica, geralmente a glicose, liberando energia. Parte dessa energia é armazenada na forma de moléculas de ATP (adenosina trifosfato), e parte é liberada na forma de calor.</p><p>Vias anabólicas e catabólicas</p><p>O metabolismo, a soma de todas as transformações químicas que ocorrem em uma célula ou em um organismo, ocorre por meio de uma série de reações catalisadas por enzimas que constituem as vias metabólicas. Cada uma das etapas consecutivas em uma via metabólica produz uma pequena alteração química específica, em geral a remoção, a transferência ou a adição de um átomo particular ou um grupo funcional.</p><p>· Vias anabólicas: precursores pequenos e simples formam moléculas maiores e mais complexas, incluindo lipídeos, polissacarídeos, proteínas e ácidos nucleicos. Necessitam de fornecimento de energia, geralmente na forma de potencial de transferência do grupo fosforil do ATP e do poder redutor de NADH, NADPH e FADH2.</p><p>· Vias catabólicas: fase de degradação do metabolismo, na qual moléculas nutrientes orgânicas (carboidratos, gorduras e proteínas) são convertidas em produtos finais menores e mais simples (como ácido láctico, CO2 e NH3). As vias catabólicas liberam energia, e parte dessa energia é conservada na forma de ATP e de transportadores de elétrons reduzidos (NADH, NADPH e FADH2); o restante é perdido como calor.</p><p>GLICÓLISE</p><p>Embora a respiração celular seja considerada um processo que ocorre na presença de oxigênio, este não é essencial para essa etapa, assim a glicólise pode ocorrer tanto na presença quanto na ausência desse elemento. Na glicólise, ocorre a degradação da molécula de glicose, com seis carbonos, em duas moléculas contendo três carbonos cada uma, o piruvato. Consome 2 ATPs, e gera 4 ATPs, 2 NADH e 2 piruvatos. Essa etapa ocorre no citosol das células.</p><p>A glicólise consiste em 10 reações que ocorrem em duas etapas. Na primeira, denominada fase de ativação, ocorre a fosforilação da glicose, que, ao receber fosfato proveniente de duas moléculas de ATP, torna-se quimicamente ativa. Nessa fase há gasto de energia.</p><p>Na segunda etapa, a fase de rendimento, ocorre a oxidação da glicose. A energia liberada nesse processo é utilizada para a produção de quatro moléculas de ATP. Os elétrons liberados na oxidação da glicose levam à redução de NAD+ (dinucleotídeo nicotinamida-adenina) em NADH.</p><p>· Etapa 1: um grupo fosfato é transferido de ATP para glicose, fazendo a glicose-6-fosfato. A glicose-6-fosfato é mais reativa do que a glicose, e a adição do fosfato também prende a glicose dentro da célula, já que a glicose com um fosfato não pode atravessar a membrana facilmente.</p><p>· Etapa 2: a glicose-6-fosfato é convertida em seu isômero, frutose-6-fosfato.</p><p>· Etapa 3: um grupo fosfato é transferido de ATP para frutose-6-fosfato, produzindo frutose-1,6-bisfosfato. Esta etapa é catalisada pela enzima fosfofrutoquinase, que pode ser regulada para acelerar ou desacelerar a via da glicólise.</p><p>· Etapa 4: a frutose-1,6-bifosfato se divide para formar dois açúcares com três carbonos: fosfato de di-hidroxiacetona (DHAP) e gliceraldeído-3-fosfato. Esses são isômeros entre si, mas apenas um deles – o gliceraldeído-3-fosfato – pode continuar pelas próximas etapas da glicólise.</p><p>· Etapa 5: o DHAP é convertido em gliceraldeído-3-fosfato. As duas moléculas existem em equilíbrio, mas este equilíbrio é "puxado" fortemente para baixo, no esquema do diagrama acima, à medida que o gliceraldeído-3-fosfato é consumido. Assim, todo o DHAP é convertido ao final.</p><p>· Etapa 6: duas reações parciais ocorrem simultaneamente: gliceraldeído-3-fosfato é oxidado; e NAD+ é reduzido para NADH+H+. A reação geral é exergônica, liberando energia que é então usada para fosforilar a molécula, formando 1,3-bisfosfoglicerato.</p><p>· Etapa 7: o 1,3-bifosfoglicerato doa um de seus grupos fosfato para o ADP, formando uma molécula de ATP e transformando-se em 3-fosfoglicerato no processo.</p><p>· Etapa 8: o 3-fosfoglicerato é convertido em seu isômero,</p><p>o 2-fosfoglicerato.</p><p>· Etapa 9: o 2-fosfoglicerato perde uma molécula de água, tornando-se fosfoenolpiruvato. É uma molécula instável, pronta para perder seu grupo fosfato na etapa final da glicólise.</p><p>· Etapa 10: o fosfoenolpiruvato doa prontamente seu grupo fosfato para o ADP, formando uma segunda molécula de ATP. Quando perde seu fosfato, o fosfoenolpiruvato converte-se em piruvato, produto final da glicólise.</p><p>Ao final da glicólise, restam dois ATPs, dois NADHs e duas moléculas de piruvato. Se houver oxigênio disponível, o piruvato pode ser quebrado (oxidado) até dióxido de carbono na respiração celular, produzindo muitas moléculas de ATP. Enquanto que o NADH não pode simplesmente ficar se acumulando dentro da célula. Isso porque as células têm apenas um certo número de moléculas de NAD+ as quais ficam em ciclo entre o estado oxidado (NAD+) e o reduzido (NADH):</p><p>NAD+ + 2e- + 2H+ → NADH + H+</p><p>A glicólise precisa de NAD+ para aceitar elétrons como parte de uma reação específica. Se não houver NAD+ ao redor (porque está tudo na forma NADH, essa reação não pode acontecer e a glicólise vai ficar em um impasse. Portanto, todas as células precisam de uma maneira de reverter o NADH em NAD+ para manter a glicólise acontecendo. Existem duas maneiras básicas de conseguir isso. Quando o oxigênio está presente, o NADH pode passar seus elétrons para a cadeia transportadora de elétrons, regenerando NAD+ para ser usado na glicólise. (Bônus: alguns ATPs são produzidos).</p><p>Quando o oxigênio está ausente, as células podem usar outras vias mais simples para regenerar NAD+. Nestas vias, o NADH doa seus elétrons para uma molécula aceptora em uma reação que não produz ATP, mas regenera o NAD+, para que a glicólise possa continuar. Este processo é chamado fermentação. A fermentação é uma estratégia metabólica primária para muitas bactérias. Até mesmo algumas células em seu corpo, tais como as hemácias, dependem da fermentação para produzir seus ATPs.</p><p>CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (CICLO DE KREBS)</p><p>Na presença de oxigênio, as moléculas de piruvato entram nas mitocôndrias, a partir disso, passam por três etapas para a formação de um novo composto, o acetil coenzima-A (acetil-CoA).</p><p>O ciclo de Krebs inicia-se com a entrada do acetil-CoA produzido anteriormente. O grupo acetil da acetil-CoA reage com o oxaloacetato, um ácido constituído por quatro carbonos, formando o citrato (forma oxidada do ácido cítrico), que é constituído por seis carbonos. A coenzima-A é, então, liberada para se ligar a um novo grupo acetil. A seguir ocorrem reações que causam a degradação do citrato gradualmente. Nesse processo, ocorrem a remoção e a oxidação de dois de seus átomos de carbono, formando CO2. O oxaloacetato é regenerado e pode reagir com outro acetil-CoA, iniciando novamente o ciclo. É importante destacar que cada etapa do ciclo de Krebs é catalizada por uma enzima específica. À medida que ocorre a oxidação do citrato, energia é liberada e utilizada na produção de moléculas carreadoras de energia. Em cada ciclo, para cada grupo acetil, uma molécula de ADP é convertida em ATP; 3 NAD+ são reduzidas a NADH; a FAD recebe dois elétrons e dois prótons, formando FADH2.</p><p>· Etapa 1: o acetil-CoA se liga a uma molécula com quatro carbonos, o oxaloacetato, liberando o grupo CoA e formando uma molécula com seis carbonos, chamada citrato.</p><p>· Etapa 2: o citrato é convertido em seu isômero, o isocitrato. Na realidade, este é um processo com duas etapas, que envolve primeiramente a remoção e em seguida a adição de uma molécula de água, por isso o ciclo do ácido cítrico é algumas vezes descrito como tendo nove etapas.</p><p>· Etapa 3: o isocitrato é oxidado e libera uma molécula de dióxido de carbono, restando uma molécula com cinco carbonos (o alfacetoglutarato). Durante esta etapa, o NAD+ é reduzido, formando NADH. A enzima catalisadora desta etapa, a isocitrato desidrogenase, é importante na regulação da velocidade do ciclo do ácido cítrico.</p><p>· Etapa 4: o alfacetoglutarato é oxidado, reduzindo o NAD+ a NADH e liberando uma molécula de dióxido de carbono no processo. A molécula restante, com quatro carbonos, se liga à Coenzima A, formando um composto instável, a succinil-CoA. A enzima catalisadora desta etapa, a alfacetoglutarato desidrogenase, também é importante na regulação do ciclo do ácido cítrico.</p><p>· Etapa 5: o CoA do succinil-CoA é substituído por um grupo fosfato, que em seguida é transferido ao ADP para formar ATP. Em algumas células, GDP (guanosina difosfato) é usada no lugar de ADP, formando GTP (guanosina trifosfato) como produto. A molécula de quatro carbonos formada nessa etapa é chamada de succinato.</p><p>· Etapa 6: o succinato é oxidado formando outra molécula com quatro carbonos, chamada fumarato. Nessa reação, dois átomos de hidrogênios -com seus elétrons- são transferidos para FAD, produzindo FADH2. A enzima que realiza essa etapa se encontra inserida na membrana interna da mitocôndria, portanto FADH2 pode transferir seus elétrons diretamente para a cadeia transportadora de elétrons.</p><p>· Etapa 7: a água é adicionada à molécula de fumarato, com quatro carbonos, convertendo-a em outra molécula com quatro carbonos, o malato.</p><p>· Etapa 8: o oxaloacetato -o composto de quatro carbonos inicial- é regenerado através da oxidação do malato. Outra molécula de NAD+ é reduzida a NADH no processo.</p><p>Algumas células animais podem formar também GTP (trifosfato de guanosina). Essa molécula assemelha-se ao ATP, podendo ser utilizada para a produção de ATP ou diretamente pela célula. Considerando que cada molécula de glicose produz dois acetil-CoA, ao final do ciclo de Krebs, terão sido produzidos: 6 NADH, 2 FADH2 e 2 ATP.</p><p>FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA</p><p>Nessa etapa, as moléculas NADH e FADH2, transportadoras de elétrons produzidas no ciclo de ácido cítrico, doarão elétrons para a cadeia de transporte de elétrons ou cadeia respiratória. Na cadeia, a transferência de elétrons acontece através de uma série de transportadores, como algumas proteínas, por exemplo, os citocromos. Esses elétrons vão perdendo energia em cada etapa da cadeia, sendo captados pelo oxigênio, aceptor final, reduzindo-os a H2O. O transporte de elétrons pela cadeia na membrana interna da mitocôndria também leva a um transporte ativo de prótons na cadeia. Esses irão retornar à matriz da mitocôndria e, simultaneamente, por meio da fosforilação oxidativa do ADP, será formado ATP. Essa etapa é denominada quimiosmose. Ao final de todo o processo de respiração celular, terão sido produzidos, no máximo, 32 ATP.</p><p>As principais etapas desse processo incluem:</p><p>· Entrega de elétrons por NADH e FADH2. Os carreadores reduzidos (NADH e FADH2) das outras etapas da respiração celular transferem seus elétrons para moléculas próximas ao início da cadeia de transporte. No processo, eles voltam a ser NAD+ e FAD, que podem ser reutilizados em outras etapas da respiração celular.</p><p>· Transferência de elétrons e bombeamento de prótons. Conforme os elétrons passam pela cadeia, eles se movem de um nível de energia mais alta para um de mais baixa, liberando energia. Parte dessa energia é usada para bombear íons H+, tirando-os da matriz celular e jogando-os no espaço intermembranar. Esse bombeamento estabelece um gradiente eletroquímico.</p><p>· Divisão do oxigênio, formando água. No final da cadeia de transporte de elétrons, os elétrons são transferidos para a molécula de oxigênio, que é se divide ao meio e se junta ao H+, formando água.</p><p>· Síntese de ATP causada pelo gradiente. Conforme os íons H+ fluem a favor do gradiente para a matriz, eles passam por uma enzima chamada ATP sintase, que aproveita o fluxo de prótons para sintetizar ATP.</p><p>image4.png</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image8.png</p><p>image9.jpeg</p><p>image10.jpeg</p><p>image11.png</p><p>image12.png</p><p>image13.png</p><p>image14.png</p><p>image15.png</p><p>image16.png</p><p>image17.png</p><p>image18.png</p><p>image19.png</p><p>image20.png</p><p>image21.png</p><p>image22.png</p><p>image23.png</p><p>image24.jpeg</p><p>image25.png</p><p>image26.png</p><p>image27.png</p><p>image28.png</p><p>image29.png</p><p>image30.png</p><p>image31.jpeg</p><p>image32.png</p><p>image33.png</p><p>image34.png</p><p>image1.png</p><p>image35.png</p><p>image36.png</p><p>image37.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p><p>CICLO</p><p>CELULAR</p><p>A única maneira de formar uma nova célula é duplicando uma célula já existente. Uma célula se reproduz</p><p>ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide</p><p>-</p><p>se em duas.</p><p>Esse ciclo de</p><p>duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres</p><p>vivos se reproduzem. Em espécies unicelulares, como bactérias e leveduras, cada divisão celular produz um novo</p><p>organismo completo. Em espécies multicelular</p><p>es, sequências longas e complexas de divisões celulares são</p><p>necessárias à produção de um organismo funcional. Mesmo no indivíduo adulto, a divisão celular normalmente é</p><p>necessária à substituição das células que morrem.</p><p>A</p><p>divisão celular é</p><p>o processo</p><p>responsável pela reprodução das células e faz parte do ciclo celular, que se</p><p>inicia na sua formação por meio da divisão da célula</p><p>-</p><p>mãe e vai até a sua própria divisão, com a formação das</p><p>células</p><p>-</p><p>filhas. O processo de divisão celular apresenta diversas funç</p><p>ões importantes nos organismos, como originar</p><p>um novo indivíduo e renovar as células mortas.</p><p>A maioria das células requer muito mais tempo para crescer e duplicar sua massa de proteínas e organelas</p><p>do que o necessário para duplicar seus cromossomos e se dividir. A fim de reservar, em parte, tempo para o</p><p>crescimento, a maioria dos ciclos celulares</p><p>possui fases de intervalo</p><p>–</p><p>a fase G</p><p>1</p><p>entre a fase M e a fase S, e a fase</p><p>G</p><p>2</p><p>entre a fase S e a mitose. Assim, o ciclo celular eucariótico é tradicionalmente dividido em quatro fases</p><p>sequenciais: G</p><p>1</p><p>, S, G</p><p>2</p><p>e M. As fases G</p><p>1</p><p>, S e G</p><p>2</p><p>são, em conjunto, chamada</p><p>s de interfase</p><p>.</p><p>·</p><p>Interfase:</p><p>período entre duas divisões celulares. É o estágio de maior atividade metabólica</p><p>.</p><p>·</p><p>Mitose:</p><p>uma célula</p><p>-</p><p>mãe origina duas células</p><p>-</p><p>filhas com o mesmo número de cromossomos e as mesmas</p><p>informações genéticas da célula</p><p>-</p><p>mãe. Esse processo é observado, por exemplo, no crescimento de organismos,</p><p>na regeneração de partes do corpo e na substituição de célu</p><p>las mortas;</p><p>·</p><p>Meiose:</p><p>ocorre nas células sexuais em que uma célula</p><p>-</p><p>mãe diploide (2n) sofre duas divisões e forma, ao final,</p><p>quatro células</p><p>-</p><p>filhas haploides (n), ou seja, com a metade dos cromossomos da célula</p><p>-</p><p>mãe. Esse é o</p><p>mecanismo mais comum de reprodução dos organismos unic</p><p>elulares eucariontes e é o processo que forma os</p><p>seres pluricelulares. A meiose sempre origina células haploides e é responsável pela produção dos gametas em</p><p>animais e dos esporos nas plantas.</p><p>CICLO CELULAR</p><p>A única maneira de formar uma nova célula é duplicando uma célula já existente. Uma célula se reproduz</p><p>ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas.</p><p>Esse ciclo de duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres</p><p>vivos se reproduzem. Em espécies unicelulares, como bactérias e leveduras, cada divisão celular produz um novo</p><p>organismo completo. Em espécies multicelulares, sequências longas e complexas de divisões celulares são</p><p>necessárias à produção de um organismo funcional. Mesmo no indivíduo adulto, a divisão celular normalmente é</p><p>necessária à substituição das células que morrem.</p><p>A divisão celular é o processo responsável pela reprodução das células e faz parte do ciclo celular, que se</p><p>inicia na sua formação por meio da divisão da célula-mãe e vai até a sua própria divisão, com a formação das</p><p>células-filhas. O processo de divisão celular apresenta diversas funções importantes nos organismos, como originar</p><p>um novo indivíduo e renovar as células mortas.</p><p>A maioria das células requer muito mais tempo para crescer e duplicar sua massa de proteínas e organelas</p><p>do que o necessário para duplicar seus cromossomos e se dividir. A fim de reservar, em parte, tempo para o</p><p>crescimento, a maioria dos ciclos celulares possui fases de intervalo – a fase G1 entre a fase M e a fase S, e a fase</p><p>G2 entre a fase S e a mitose. Assim, o ciclo celular eucariótico é tradicionalmente dividido em quatro fases</p><p>sequenciais: G1, S, G2 e M. As fases G1, S e G2 são, em conjunto, chamadas de interfase.</p><p> Interfase: período entre duas divisões celulares. É o estágio de maior atividade metabólica.</p><p> Mitose: uma célula-mãe origina duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos e as mesmas</p><p>informações genéticas da célula-mãe. Esse processo é observado, por exemplo, no crescimento de organismos,</p><p>na regeneração de partes do corpo e na substituição de células mortas;</p><p> Meiose: ocorre nas células sexuais em que uma célula-mãe diploide (2n) sofre duas divisões e forma, ao final,</p><p>quatro células-filhas haploides (n), ou seja, com a metade dos cromossomos da célula-mãe. Esse é o</p><p>mecanismo mais comum de reprodução dos organismos unicelulares eucariontes e é o processo que forma os</p><p>seres pluricelulares. A meiose sempre origina células haploides e é responsável pela produção dos gametas em</p><p>animais e dos esporos nas plantas.</p>