Estados Unidos

Biologia

C.o.Ou.

INTRODUÇÃO À BIOLOGIA

CONCEITO DE SER VIVO. CARATERÍSTICAS.

A biologia é a ciência que estuda a vida, entendendo por vida o conjunto de qualidades próprias dos seres vivos. Um ser vivo é um ser com uma complexa estrutura material capaz de nutrir-se relacionar-se e reproduzir-se, isto é, realizar as três funções vitais.

Os seres vivos estão formados por moléculas que se regem pelas leis da física e a química, no entanto apresentam uma série de propriedades extraordinárias, o que faz difícil definir o conceito de vida. Ante esta dificuldade define-se vida em função das caraterísticas que diferenciam os seres vivos dos seres inertes. A primeira é a capacidade de reprodução, que consiste em formar novos organismos com as mesmas capacidades e com caraterísticas quase idênticas aos pais. Para isso os seres vivos utilizam um tipo especial de molécula que é o DNA. Esta molécula é a portadora da mensagem genética, ademais os seres vivos ingerem de seu meio substâncias que incorporam a suas estruturas ou aos processos vitais que desenvolvem. Por isso a finalidade da função de nutrição é dupla, já que algumas moléculas fazem parte da própria estrutura do ser vivo, enquanto outras se utilizam como fonte de energia para manter os processos vitais.

Os seres autótrofos tomam a energia diretamente do médio e com ela reduzem as moléculas inorgânicas. Os heterótrofos incorporam substâncias reduzidas que podem ser oxidadas e a energia desprendida neste processo é aproveitada nos processos vitais.

Ademais todos os seres vivos desenvolvem sua atividade em um médio cambiante e por isso têm que adaptar seu funcionamento a esta circunstância. Para isso possuem sensores que indicam constantemente o estado do médio, órgãos de associação que computam e comparam as informações recebidas e órgãos efectores que adaptam o funcionamento do organismo às variações do ambiente. As espécies atuais são o desenvolvimento dos processos evolutivos, onde os processos de reprodução e relacionamento se foram aperfeiçoando e adaptando aos diferentes meios. Nos processos evolutivos os principais fatores de adaptação são a versatilidad e a seleção. A versatilidad supõe que a espécie pode viver na maior variedade possível de ambientes, e a seleção implica que na cada ambiente terão mais sucesso aqueles indivíduos que maior proveito lhe possam sacar.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO

Tanto o mundo inerte como o vivente apresentam diferentes níveis de complexidade e por tanto de organização crescentes. Estabelece-se uma série de hierarquias nas que qualquer nível contém a todos os níveis inferiores e a sua vez é um componente dos níveis superiores. O passo de um nível de organização a um superior só pode ser realizado com despesa de energia. Para manter organizados os níveis bióticos precisa-se a energia conseguida no metabolismo, pelo que a cada nível tem particularidades que não aparecem nos níveis inferiores (pode ser dito que o todo é mais que a soma das partes), assim, um tecido é algo mais que um acumulo de células. A vantagem fundamental da cooperação é a eficácia operativa que faz possível a especialização e esta é a explicação pela que o mundo vivo seguiu o caminho dos organismos pluricelulares, pois permitem uma divisão de trabalho que evita duplicar esforços e que supõe uma enorme poupança energética. Consideram-se os seguintes níveis de organização na matéria viva:

  • Nível subatómico: formam-no as partículas mais singelas da matéria viva, como são prótons, nêutrons ou elétrons.

  • Nível atômico: está constituído pelos átomos, parte mais pequena de um elemento que pode intervir em uma reação.

  • Nível molecular: inclui às moléculas unidades materiais formadas pelo agrupamento de dois ou mais átomos mediante enlaces químicos. As moléculas que formam a vida se denominam biomoléculas ou princípios imediatos.

  • Nível celular: abrange às células, unidades de matéria viva formadas por uma membrana citoplasmática e núcleo. Distinguem-se dois tipos de células: procarióticas (carecem de invólucro nuclear) e eucarióticas (possuem invólucro nuclear e núcleo bem diferenciado)

  • Nível pluricelular. Compreende a todos os seres vivos formados por mais de uma célula. Dentro deste nível, podem ser distinguido vários subniveles como tecidos, órgãos, aparelhos e sistemas.

  • Nível população: engloba a todos os organismos da mesma espécie, não quanto a indivíduos concretos, senão desde o ponto de vista dos relacionamentos que se estabelecem entre eles. Entende-se por população o conjunto de indivíduos d a mesma espécie que vivem em uma mesma zona em um determinado momento

  • Nível de ecossistema. Nele se estudam o conjunto de populações que vivem inter-relacionadas (comunidade ou biocenosis) e o local junto a suas condições físico-químicas (biotopo) e este conjunto biocenosis- biotopo é o que se denomina ecossistema.

  • Embora todos os seres vivos compartilham as funções básicas (nutrição, relacionamento, reprodução) a evolução fez com que surja uma variedade enorme de formas de vida. Ante essa diversidade surge a necessidade de uma classificação, e assim os seres vivos se agrupam em cinco categorias principais chamadas reinos: reino monera, o reino protista, o reino fungos, reino plantas e o reino animais. Esta classificação faz-se fundamentalmente em função do tipo celular, o número de células na cada organismo e o modo de aquisição de energia.

    A ORIGEM DOS SISTEMAS VIVOS

    Na história evolutiva a matéria organizou-se progressivamente desde os níveis mais simples aos mais complexos. Segundo a hipótese do big-bang, o universo começou em forma de partículas subatómicas originadas pelo agrupamento de partículas elementares que posteriormente deram local aos átomos para depois formar os compostos químicos e a macromoléculas. Algumas macromoléculas originaram as primeiras formas de vida que ao princípio foram unicelulares e depois pluricelulares. Até faz pouco tempo a formação das primeiras biomoléculas e o modo de como chegaram a reagir para formar as primeiras células eram uma mera especulação. Nos últimos anos os químicos demonstraram que a maioria dos compostos básicos que se encontram nos seres vivos podem ser formado espontaneamente a partir dos elementos que supomos na Terra faz milhares de milhões de anos. Por outra parte os biólogos moleculares afirmam que as formas de vida atuais possuem um antepassado comum, mas a resposta a como se formou o primeiro organismo propõe problemas de diversa índole e não está totalmente fechada. Segundo a hipótese de Oparín , a atmosfera primitiva seria redutora, provavelmente com altas concentrações de metano, vapor de água, amoníaco e algo de hidrogeno. Conforme a Terra arrefeceu-se, boa parte do vapor de água se condensó e formaram-se os mares primitivos. As turbulências atmosféricas deveram produzir tormentas elétricas onde a energia dos relâmpagos bem como as radiações ultravioleta procedentes do Sol levariam à formação de moléculas orgânicas singelas nos mares primitivos. Estas se concentrariam a cada vez mais, o que permitiu formar moléculas a cada vez de maior tamanho e maior complexidade estrutural com capacidade de replicação e inclusive de divisão ao chegar a certas dimensões. Oparín chamou a estes coloidescoacervados”. Os coacervados seriam o protótipo das primeiras células. Ao princípio dos anos '50, Miller deu apoio experimental a Oparín: desenhou um aparelho que simulava em laboratório as caraterísticas da atmosfera primitiva. Introduziu no aparelho uma mistura de metano, amoníaco, vapor de água e hidrogênio. Estes gases foram submetidos a uma série de downloads elétricas e vários dias depois comprovou que se formavam moléculas orgânicas singelas, como aminoácidos, aldeídos, ácidos, etc. Pensou-se que em condições semelhantes na atmosfera primitiva se teriam sintetizado os primeiros monómeros (moléculas singelas) que se iriam arrastando desde a superfície terrestre até depositar no mar, formando uma sopa ou caldo primitivo. No seio desta sopa primitiva por evaporação da água, sobretudo na orla do mar e lagos, pôde ser originado uma grande concentração de monómeros, assim teria local a síntese de polímeros (moléculas complexas). Também se admite a possibilidade de que certas moléculas poderiam ser tido encontrado ao se unir a arcilla, pois estas têm uma grande superfície de absorção e fariam possível que ao se aproximar entre si moléculas simples dessem local à formação de biomoléculas complexas.

    A hipótese de Oparín estabelece que os primeiros organismos, que ele denominou “progenotas”, foram heterótrofos anaerobios. Alimentavam-se da matéria orgânica do caldo primitivo. Assim a matéria orgânica foi se esgotando lentamente. A solução ao problema foi o aparecimento dos organismos fotosintéticos, já que a fotossíntese leva a um desprendimento de oxigênio e isso conduz à atmosfera atual. Pouco a pouco a atmosfera foi-se enriquecendo em oxigênio ao mesmo tempo que as radiações ultravioletas e os downloads elétricos transformaram grande parte do oxigênio em ozônio, formando uma camada que impede a chegada de grande quantidade de radiação ultravioleta que tem efeitos mutágenos. Os primeiros fósseis de organismos procariontes têm uma antiguidade de aproximadamente mil milhões de anos. Elaboraram-se várias hipóteses para explicar seu aparecimento e entre elas destacam a hipótese autógena e a da endossimbiose. A hipótese autógena parte de que as células eucarióticas seriam células procarióticas que aumentariam de tamanho, depois seu citoplasma se compartimentaria por médio de membranas que dariam local aos orgánulos celulares. A hipótese da endossimbiose admite que a origem das células eucarióticas seria um processo contínuo de simbiose entre diversas células procarióticas que depois deram local aos orgánulos celulares. Pensa-se que as mitocondrias surgiram de bactérias aerobias, os cloroplastos a partir de cianobacterias e os cilios e flagelos a partir de bactérias espiroquetas. A formação da atmosfera oxidante permitiu o aparecimento dos organismos heterótrofos aerobios. Estes desenvolveram o mecanismo de respiração celular utilizando o oxigênio para obter energia a partir da matéria orgânica. Em algum momento do processo evolutivo surgiram os primeiros pluricelulares, bem a partir de uma associação colonial formada ao permanecer juntas as células filhas decorrentes de uma divisão celular, bem por compartimentação citoplasmática em um organismo unicelular multinucleado.

    TEORIAS EVOLUTIVAS

    A teoria da evolução é um dos pilares mais importantes sobre os que se assenta a biologia atual. As idéias evolutivas surgem como consequência da grande diversidade dos seres vivos. As idéias fijistas, segundo as quais todos os seres vivos foram criados por Deus em um instante preciso se mantêm até o século XVIII. As primeiras idéias evolutivas propostas de modo firme devem-se a Lamarck para quem a semelhança entre espécies próximas deve-se à existência de um antecessor comum. Dito antecessor mudou suas estruturas para adaptar às exigências ambientais. O uso destas novas estruturas consolida as mudanças e faz com que produza-se uma herança dos carateres adquiridos de tal modo que as modificações passam de geração em geração. A idéia da teoria de Lamarck é “a função cria o órgão e as caraterísticas adquiridas herdam-se”.

    A teoria evolutiva foi proposta de novo por Darwin baseando-se no que ele denominou a “seleção natural”. Segundo sua proposta, o potencial reprodutor das diferentes espécies gera certa variedade e finalmente o médio seleciona àqueles indivíduos mais aptos. Como estas mudanças são heredables, se transmitem de geração em geração.

    A teoria evolutiva de Darwin completa-se com o estudo das leis da herança, no que se conhece como teoria sintética da evolução ou neodarwinismo, enunciada por Huxley e seus colaboradores. Esta teoria assinala que as causas fundamentais da variabilidade são as mudanças que se introduzem no material genético DNA. Estas mudanças ou mutações produzem-se a esmo e traduzem-se em modificações de algumas caraterísticas. A reprodução sexual estende estas variações na população.

    ENLACES NAS BIOMOLÉCULAS. IMPORTÂNCIA.

    Todos os organismos vivos estão formados por substâncias químicas que podem ser de dois tipos: orgânicas e inorgânicas. As principais moléculas orgânicas (proteínas, ácidos nucleicos, glúcidos, lípidos...) conhecem-se com o nome de biomoléculas e estão formadas por outras moléculas mais singelas, e estas a sua vez por elementos químicos. Todos os elementos que formam as macromoléculas se unem por enlaces que podemos agrupar em dois tipos:

  • Enlaces covalentes.

  • Enlaces não covalentes.

  • Os enlaces covalentes sem o tipo de enlace mais forte que há nas biomoléculas. Resulta da compartición de elétrons. Em um enlace covalente quanto maior é a diferença de electronegatividad dos átomos maior é a polaridad do enlace. Os enlaces covalentes são o principal fator de estabilização dos compostos orgânicos, mas há outros enlaces: os denominados não covalentes, que têm uma grande importância na natureza viva, já que participam na organização e estabilização das estruturas tridimensionais das moléculas e nas mudanças de conformação das mesmas, pelo que podemos dizer que a vida depende em grande parte dos enlaces não covalentes.

  • Os enlaces não covalentes:

    • Enlace iônico: É o mais forte dos enlaces não covalentes. Deve-se à atração de iões positivos e negativos totalmente carregados e daí o nome do enlace. Este tipo de enlace é importante na estrutura de alguns aminoácidos.

    • Enlaces de hidrogênio: são enlaces que se dão entre dipolos permanentes de enlaces covalentes com alta polaridad. Dão-se na molécula de água, mas não são exclusivos dela. As enormes moléculas de proteínas e ácidos nucleicos estabilizam-se em parte mediante enlaces de hidrogênio entre dipolos.

    • Forças de Vão der Waals. São também um tipo de enlace que se origina entre dipolos, mas a diferença dos enlaces de hidrogênio que se originam entre dipolos permanentes, as forças de Vão der Waals se originam entre dipolos não permanentes de enlaces covalentes pouco polares, por isso é um enlace mais débil que o enlace de hidrogênio.

    • Enlaces hidrofóbicos. É um tipo de enlace que surge entre moléculas que repelen a água. As moléculas apolares em médio aquoso aproximam-se entre si excluindo a água que existia entre elas, atingindo assim uma situação mais estável; este tipo de enlace denomina-se hidrofóbico.

    BIOELEMENTOS E PRINCÍPIOS IMEDIATOS

    A. BIOELEMENTOS

    Ao estudar os elementos químicos que fazem parte dos seres vivos nos encontramos quatro elementos fundamentais: carbono hidrogênio, oxigênio e nitrógeno, aos que se unem em menor proporção fósforo e enxofre. A estes elementos que constituem mais de 95% do peso dos seres vivos se lhes denomina bioelementos primários. Ademais há outros elementos também muito importantes embora aparecem em proporções muito menores que se denominam bioelementos secundários. Alguns são indispensáveis, como o calcio, sodio, potasio, magnésio, cloro, ferro e manganês, e outros só se localizam em alguns organismos, como é bromo, o zinco, o cobalto ou o alumínio. Quando a presença de um elemento na matéria viva é inferior ao 0.1% se lhe considera elemento vestigial ou oligoelemento. Apesar de estar em pequena proporção, o papel dos oligoelementos é essencial pés em muitos casos atuam como catalisadores. A composição dos seres vivos é muito diferente à da cortiça terrestre, o que nos indica que a vida selecionou estes elementos primeiro por se abundância na biosfera, segundo pela facilidade que têm os seres vivos para os incorporar e terceiro por sua situação no sistema periódico e suas propriedades (podem compartilhar os elétrons de suas camadas mais externas, o que lhes permite formar enlaces covalentes estáveis); e quarto os compostos que formam os bioelementos primários apresentam em muitos casos uma clara polaridad que os faz solubles em água. Isto é muito importante já que a água é o médio onde têm local as reações químicas nos seres vivos. O carbono tem uma configuração eletrônica 1ue permite-o compartilhar os quatro elétrons com outros átomos de carbono, formando longas correntes abertas ou fechadas com dobros ou triplos enlace. Ademais, a distribuição espacial dos enlaces para os vértices de um tetraedro imaginário permite-lhe a configuração de estruturas tridimensionais. É um elemento que se une ao hidrogênio, ao oxigênio e ao nitrógeno formando compostos estáveis.

    O oxigênio é um elemento muito eletronegativo e por isso forma enlaces muito fortes. É um aceptor de elétrons por excelência e nas reações de transferência de elétrons fornece energia.

    O nitrógeno é um componente fundamental de aminoácidos e proteínas.

    O fósforo e o enxofre formam enlaces covalentes muito energéticos pelo que podem libertar grande quantidade de energia ao romper ditos enlaces.

    O sodio, potasio, calcio, magnésio e cloro servem para manter a pressão osmótica dos organismos e para neutralizar cargas elétricas em determinados compostos biológicos. O flúor faz parte de dentes e ossos. O ferro faz parte da hemoglobina nos vertebrados. O zinco é importante como catalisador. O cobre faz parte da hemocianina (pigmento de artrópodos), e o cobalto é necessário para a síntese da vitamina B12.

    Quando os bioelementos se unem entre sim formam moléculas complexas que se denominam princípios imediatos e que podem ser de dois tipos: inorgânicos e orgânicos. Inorgânicos: água e sais minerais (entre outros) e dentro dos orgânicos estão os glúcidos, lípidos e prótidos.

    A água é a substância mais abundante nos seres vivos chegando em alguns casos até o 99%do peso. Devido a sua abundância e ubicuidad foi considerada como um líquido inerte cuja missão era rechear espaços nos seres vivos. Este conceito é totalmente errôneo já que a água e seus produtos de ionização são muito importantes à hora de determinar ña estrutura e propriedades biológicas das proteínas dos ácidos nucleicos das membranas de outros componentes celulares. Na matéria viva pode ser encontrado água de três formas:

    1.- Água circulante: por exemplo a que faz parte do sangue ou da savia.

    2.- Água intersticial: a que se encontra entre as células.

    3.- Água intracelular: a que se encontra no citosol ou no interior de orgánulos.

    Os organismos podem obter água diretamente a partir do exterior ou a partir de outras biomoléculas mediante reações químicas. A esta água denomina-lha água metabólica e como exemplo temos a que se obtém por oxidación da molécula de glicose.

    O água é líquida a temperatura ambiente, ao invés do que caberia esperar, já que outras moléculas de parecido meso molecular são gases. Este comportamento físico deve-se à geometria molecular e à diferente electronegatividad de seus átomos. A disposição tetraédrica dos orbitais do oxigênio determina um ângulo de enlace hidrogênio-oxigênio-hidrogênio de aproximadamente 104.5º. Ademais o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, pelo que atrai com mais força os elétrons de enlace. O resultado disto é que a molécula de água com carga total neutra se comporta como uma molécula polar. Os dois elétrons dos hidrogênios estão deslocados para o átomo de oxigênio pelo que na molécula aparece um pólo negativo, onde há grande densidade eletrônica, e um pólo positivo dom de predominam as cargas positivas dos núcleos de hidrogênio. Como resultado de tudo isto a molécula de água é um dipolo elétrico. Quando várias moléculas de água se aproximam se estabelece uma união electrostática entre a carga parcial negativa de uma molécula de água e a carga parcial positiva de outra molécula de água adjacente. Este tipo de enlace denomina-se enlace de hidrogênio.

    Devido a estas caraterísticas a molécula de água apresenta uma série de vantagens biológicas que são a base das funções que desempenha nos organismos vivos.

    Propriedades da água:

  • Uma das propriedades caraterísticas é o elevado calor específico. Devido a isso a água pode absorver grandes quantidades de calor enquanto proporcionalmente sua temperatura só se eleva ligeiramente. Do mesmo modo sua temperatura desce com mais lentidão que a de outros líquidos à medida que se vai libertando energia ao se arrefecer. A água atua bem como tampón térmico que mantém a temperatura do organismo relativamente constante apesar das variações da temperatura externa. Ao esquentar a água parte da energia utiliza-se para romper os enlaces de hidrogênio e não para aumentar a temperatura.

  • A polaridad fornece-lhe poder dissolvente. A água é um dissolvente universal e esta proporção deve-se à capacidade de formar enlaces de hidrogênio com outras substâncias polares. Por exemplo o ClNa cristalizado, pois os iões são atraídos fortemente por vos dipolos de água, formando uma camada de hidratación ao redor deles que consegue delimitar a atração electrostática. Por último a água tenta solubilizar moléculas que têm uma parte polar e outra apolar (moléculas e substâncias anfipáticas) e como não consegue as dissolver se orienta em torno da parte polar dando local à formação de micelas.

  • Elevada tensão superficial. Esta propriedade favorece as mudanças e deformações do citoplasma bem como a ascensión da savia bruta pelos copos lenhosos devido à capilaridade.

  • Elevado calor de vaporización: como as pontes de hidrogênio devem ser rompido para passar ao estado gasoso seu calor de vaporización é mais alto que o de bichanos outros líquidos.

  • Baixo grau de ionização: na água pura a 25ºC a concentração de iões hidronio e hidroxilo é de 10 elevado a -7 moles/litro.

  • A água apresenta maior densidade em estado líquido que em estado sólido. Devido a isso o gelo flutua na água. Esta propriedade permite a vida aquática nas zonas frias, já que a 4ºC amostra sua máxima densidade.

  • Funções da molécula de água:

  • Função dissolvente. Esta função é muito importante já que a imensa maioria das reações biológicas tem local em médio líquido.

  • Função bioquímica. A água intervém em numerosas reações químicas (hidrólisis, fotossínteses, etc.)

  • Função de transporte. Leva substâncias desde o exterior ao interior do organismo e transporta produtos de desperdício do próprio organismo.

  • Função estrutural. O volume e forma das células que carecem de membrana rígida se mantém graças à pressão que exerce a água interna. Ao perder água, as células perdem sua turgencia natural, se arrugan e podem chegar a romper-se.

  • Função mecânica amortiguadora. Comunica flexibilidade e elasticidade aos tecidos. Isso lhes permite se deformar em caso de choque e não se avariar facilmente. Atua como lubrificante especialmente nas articulações.

  • Função termo regulatória: Deve-se a seu elevado calor específico e a seu elevado calor de vaporización. Os animais ao suar expulsam água que pára evaporarse toma calor do corpo e como consequência este se enfría.

  • Os sais minerais.

    São moléculas inorgânicas de fácil ionização em presença de água e que podem ser encontrado nos seres vivos precipitadas ou dissolvidas. Os sais precipitados aparecem fazendo parte de estruturas sólidas, tais como ossos, caparazones de moluscos e diatomeas (tipo de algas pardas). Os sais dissolvidos formam aniones e cationes. Entre os aniones principais estão os aniones cloro, sulfato, fosfato, carbonato e o nitrato, e entre os cationes estão o sodio, potasio, calcio e magnésio. Os sais contribuem a manter a pressão osmótica das células, atuam como dissoluções regulatórias de ph e desempenham funções específicas como por exemplo participar na transmissão do impulso nervoso ou na contração muscular. As concentrações relativas de sais minerais são parecidas às da água de mar, local onde se acha começou a vida.

    • Regulação dos fenômenos osmóticos

    Quando duas dissoluções salinas de diferente concentração se separam por uma membrana semipermeable (permite o passo do dissolvente mas não de iões salinos) as duas dissoluções tendem a equilibrar suas concentrações, e como os iões não podem atravessar a membrana é a água da dissolução mais diluida a que vai passando à mais concentrada, cessando dito trasiego quando ambas dissoluções adquirem a mesma concentração. Este tipo de difusão passiva através da membrana semipermeable denomina-se ósmosis e a pressão que há que exercer para evitar o passo da água através da membrana semipermeable se denomina pressão osmótica e depende da concentração das dissoluções: a maior concentração de sais, maior pressão osmótica. A membrana plasmática da célula pode ser considerado como uma membrana semipermeable e por isso as células dos organismos pluricelulares devem de permanecer em equilíbrio osmótico com os líquidos tisulares que as banham. Quando duas dissoluções têm a mesma pressão osmótica se diz que são isotónicas ou isoosmóticas. Em caso contrário a dissolução de menor pressão osmótica denomina-se hipotónica ou hipoosmótica e a de maior concentração hipertónica ou hiperosmótica. Nos organismos, graças aos sais minerais as células mantêm uma pressão osmótica constante, processo que se denomina homoosmia, sendo muito sensíveis às variações da mesma que rapidamente ocasionam sérios transtornos. Quando uma célula vegetal se põe em contato com uma dissolução hipertónica respeito do líquido da vacuola, a água da vacuola sai ao exterior da célula e a vacuola reduz seu tamanho. A este fenômeno denomina-lho plasmólisis. Pelo contrário, se a dissolução é hipotónica, a água penetra ao interior e comprime ao citoplasma contra a membrana. A este fenômeno denomina-se-lhe turgescencia. O mesmo ocorre no caso de células animais, assim se um glóbulo vermelho se coloca em uma dissolução hipertónica ou hipotónica, como a membrana é muito fina, este se arruga ou se incha e acaba reventando.

    Outro fenômeno relacionado com a manutenção da concentração salina é a diálisis. Quando a membrana que separa duas dissoluções deixa passar além de água solutos de pequeno tamanho o fenômeno se denomina diálisis. Deste modo podemos separar moléculas de baixo peso molecular de outras de alto peso molecular (macromoléculas)n. Esta técnica utiliza-se para separar do sangue pequenas moléculas como por exemplo a urea. Quando o sangue chega aos rins, estes por um processo de diálisis selecionam os elementos que devem passar à urina, deixando os restantes no sangue.

    • Regulação do equilíbrio ácido-base.

    As reações que têm local nos seres vivos libertam constantemente aos médio produtos ácidos e básicos que tendem a variar a neutralidade. Para que os fenômenos vitais possam ser desenvolvido com normalidade é necessário que o ph seja mais ou menos constante e próximo da neutralidade. Os organismos vivos não suportam grandes variações de ph e por isso se desenvolveram ao longo da evolução mecanismos químicos que se opõem às variações de ph. Estes mecanismos denominam-se sistemas amortecedores ou sistemas tampón e neles intervêm de forma especial os sais minerais que desempenham o papel de regulatórios ácido-base. Para valorizar quantitativamente a acidez e basicidad de uma dissolução estabelece-se o conceito e a escala de ph. Define-se o ph como o logaritmo decimal mudado de signo da concentração de iões hidronio. O conceito de ph estabelece a partir da ionização da água pura a 25ºC. Como a concentração de iões hidronio e de iões hidroxilo é 10 elevado à -7 moles/litro se estabelece o valor de ph igual a 7 como ph neutro. Os valores de ph menores que 7 se consideram ácidos, e os maiores, básicos. O poder amortecedor de ph que têm os tampones se deve ao equilíbrio entre os estados desassociado e indisociado e embora existem vários tampones, o principal é o formado pelo ácido carbônico ião bicarbonato: a ph normal o equilíbrio desloca-se para a forma indisociada. Se qualquer reação liberta aos médio prótons, o médio se alteraria se fazendo mais ácido, e para que isto não ocorra o equilíbrio se deslocaria para a forma desassociada para que os prótons fossem neutralizados. A adição de hidroxilos ao médio desloca o equilíbrio em sentido contrário.

    • Ação específica de determinados cationes

    Os sais minerais tendem a desassociar-se e seus iões positivos (cationes) desempenham ações específicas que dependem da própria natureza do catión. Os cationes regulam a atividade de certos órgãos, pelo que é necessário que estejam apresente um número determinado de cationes, e, ademais, em uma determinada proporção. O catión sodio (Na+) é essencial para a transmissão do impulso nervoso e para a manutenção do equilíbrio hídrico no organismo. É o catión mais abundante nos meios extracelulares. O ião potasio (K+) intervém também na transmissão do impulso nervoso, na contração do coração e dos músculos de modo geral. O catión calcio (Ca+2) intervém na contração muscular, na coagulación sanguínea e na libertação de neurotransmisores na sinapse. É cofactor de algumas enzimas e participa na constituição de ossos, conchas e caparazones. O catión magnésio (Mg+2) atua na contração muscular, no funcionamento do sistema nervoso, aumenta a resistência contra infeções, é necessário para a molécula de clorofila e é cofactor de numerosos enzimas. O ião ferroso (Fé+2) é necessário para a síntese da hemoglobina. O ião litio (Li+) tem aplicação como antidepresivo. É muito importante que as proporções relativas entre os diferentes cationes se mantenham constantes para assegurar um funcionamento fisiológico correto; assim pró exemplo o coração se para tanto por excesso de ião calcio como de potasio. Como consequência da ação dos cationes os líquidos que chamamos soluções fisiológicas devem ter uma concentração salina isotónica, um ph adequado e, ademais, uma composição catiónica qualitativa e quantitativamente equilibrada.

    Sistemas coloidais.

    O estudo dos sistemas coloidais tem grande interesse em biologia já que o protoplasma celular é principalmente um coloide. Diz-se que uma substância é um coloide quando está dispersa (fase dispersa) no seio de outras substâncias (fase dispersante) em forma de partículas de grande tamanho que podem ser associações de micelas ou macromoléculas. Os coloides podem ser apresentado em dois estados: de sol e de gel . O estado de sol é o estado coloidal propriamente dito, e o estado gel é o estado de coloide que perdeu água. A capacidade do coloide para formar geles é a causa de determinadas propriedades mecânicas do protoplasma, como a viscosidade, elasticidade ou resistência às tensões. O passo de um estado a outro é reversível, e está influído por numerosos fatores, como o ph, a temperatura ou a concentração salina.

    GLÚCIDOS

    Os glúcidos denominam-se também carbohidratos ou sacáridos e desde o ponto de vista químico são aldeídos ou cetonas polihidroxilados. A cada átomo de carbono está unido a uma função álcool, exceto um dos carbonos, que está unido a uma função aldeído ou cetona. Desempenham diversas e importantes funções no organismo:

    • Fornecer energia aos animais e plantas para suas funções vitais.

    • Formar estruturas de suporte nos vegetais.

    • Fazem parte das estruturas de sustente em vertebrados tais como ossos cartílagos e tendões.

    Para seu estudo classificam-se em dois grupos:

    • Monómeros. Estão formados por uma só molécula de polihidroxialdehido ou cetona. São os monosacáridos.

    • Polímeros. Estão formados por várias moléculas de monosacárido, e podem ser holósidos e heterósidos. Os holósidos são açúcares formados por dois ou mais monosacáridos. Denominam-se oligosacáridos se o número de moléculas de monosacárido esta entre duas e dez, e polisacáridos se estão formados por mais de dez moléculas de monosacárido e outros compostos não glucídicos.

    MONÓMEROS

    Monosacáridos

    São os glúcidos mais singelos. Têm sabor doce, são sólidos, alvos, cristalinos e muito solubles em água. Possuem um número de átomos de carbono compreendido entre três e sete. O glúcido mais singelo tem três carbonos, e é portanto uma triosa. Dois destes carbonos levam função álcool, e o outro leva uma função aldeído ou cetona: no primeiro caso será uma aldosa e no segundo uma cetosa. A existência de carbonos asimétricos nos monosacáridos confere a estes interessantes propriedades; assim na aldotriosa, por ser o carbono 2 asimétrico, oferece duas possibilidades de configuração: uma quando o grupo OH esteja à direita (forma D) e outra quando esteja à esquerda (forma L). Estas configurações têm propriedades ópticas e biológicas diferentes, e denominam-se esteroisómeros ou isómeros espaciais: compostos que, tendo a mesma forma plana, têm diferente forma tridimensional. Os monosacáridos, devido à presença de carbonos asimétricos, possuem atividade óptica, desviando o plano de polarización da luz. Este desvio pode ser para a direita e então a substância denomina-se dextrógira (representa-se por um signo +), ou bem para a esquerda, e então a substância se chama levógira (se representa pró um signo -). Se em uma mistura há moléculas dextrógiras e levógiras não se produz desvio da luz polarizada, e a esta mistura lha denomina mistura racémica ou racemato. Não existe relacionamento entre as formas D ou L e o fato de que a substância seja dextrógira ou levógira, e como exemplo temos o D-fructosa, que é uma substância levógira.

    (monosacáridos mais importantes)

    A aldotriosa e a cetotriosa são compostos muito importantes no metabolismo intermediário de processos tais como fotossínteses ou respiração. A ribosa e a desoxirribosa são os açúcares que fazem parte dos ácidos nucleicos; a ribulosa desempenha um papel importante na fotossíntese, unindo-se ao CO2 e introduzindo no ciclo da matéria viva. A glicose é o açúcar mais abundante e uma das fontes de energia principais. A galactosa faz parte da lactose, que é o açúcar do leite; e a fructosa é o açúcar da fruta.

    Para nomear de forma geral aos monosacáridos utiliza-se em primeiro lugar o prefixo aldo- ou ceto-; depois indica-se o número de carbonos que tem o composto e a seguir a terminação -ousa caraterística de todos os monosacáridos.

    Estas representações dos monosacáridos denominam-se estruturas de corrente aberta ou formas de projeção de Fischer, mas ao estudar o comportamento dos açúcares de 5 e 6 carbonos comprovou-se que suas reações químicas não se correspondiam com as que eram de esperar supondo que sua estrutura fosse em forma de corrente aberta.

    Observou-se que ao dissolver em água um monosacárido cristalino, frequentemente se comprova que seu poder rotatório varia gradualmente com o tempo até atingir um valor estável. A este fenômeno denomina-se-lhe mutarrotación e deve-se a que a estrutura habitual dos açúcares não é a forma de corrente aberta considerada até aqui, senão que na maior parte dos casos se forma um hemiacetal (enlace entre aldeído e álcool) entre o carbonilo e um dos hidróxidos dando local a moléculas em anel. Surge assim um novo centro de simetria, com o que a cada açúcar em forma aberta pode originar duas isómeros no carbono hemiacetálico. Estes isómeros chamam-se anómeros ou formas anoméricas. Denomina-se-lhes e . Existem em equilíbrio e predomina uma sobre a outra segundo as condições do médio. Os anómeros podem ser considerado portanto como isómeros que se originam ao ciclarse um monosacárido. Se o OH do carbono anomérico está para abaixo, o anómero é forma e se está situado para acima, forma . Só os monosacáridos de 5 e 6 carbonos podem formar anéis estáveis. Por essa razão, triosas e tetrosas em dissolução aquosa estão em forma de corrente aberta. Pelo contrário, quando a glicose está em dissolução, o 95% das moléculas estão em forma de anel.

    Para representar as formas cíclicas dos monosacáridos faz-se mediante as projeções de Haworth, nas que se ignoram os átomos de carbono do anel e se representam por traços grossos os enlaces que se encontram por adiante do plano de papel e com traços finos os que se encontram por detrás. A representação do anel ficaria perpendicular ao plano de papel. Estas projeções dão a entender que os anéis são planos, e isto não é verdadeiro. Assim no anel da glicose existem duas conformações denominadas forma de cadeira e forma de nave, denominadas também forma trans e forma cis. A forma de cadeira é rígida e mais estável que a de nave.

    (gráficos)

    Para nomear os monosacáridos em forma cíclica utiliza-se a seguinte nomenclatura: em primeiro lugar indica-se ou , em segundo local um prefixo que indica de que monosacárido se trata, e em terceiro local se lhe acrescenta o termo pirano ou furano segundo que o anel decorrente da ciclación tenha forma hexagonal ou pentagonal; e por último a terminação -ousa, caraterística de todos os monosacáridos.

    1.1. Monosacáridos especiais

    Originam-se mediante mudanças químicas dos monosacáridos pró processos de redução, substituição e oxidación. Os mais importantes são:

    • Desoxiazúcares: caraterizam-se porque perde o grupo OH em algum carbono. O exemplo mais importante é a desoxirribosa.

    • Açúcares ácidos: apresentam um grupo COOH no carbono terminal. Os mais importantes são: o ácido glucurónico e o galacturónico, que derivam de glicose e galactosa respetivamente.

    • Os amino-açúcares: resultam da substituição de um OH por um grupo NH2. Os mais importantes são a glucosamina, N-acetil glucosamina e o ácido N-acetil murámico. Estes dois últimos são componentes importantes da parede bacteriana.

    (gráficos)

    POLÍMEROS

    Oligosacáridos

    São açúcares formados por um número de monosacáridos compreendido entre 2 e 10. Ao igual que eles são de sabor doce, cristalizables e solubles. Se estão formados por dois monosacáridos chamam-se disacáridos, por três trisacáridos e assim sucessivamente. A união entre monosacáridos realiza-se mediante enlaces Ou-glicosídicos; dito enlace tem local entre o carbono de carbonilo de um monosacárido e um dos carbonos alcoólicos do outro, com perda de uma molécula de água. O enlace pode ser ou glicosídico, dependendo da posição que ocupe o OH do primeiro monosacárido. Dentro dos oligosacáridos, os mais importantes são os disacáridos. Neles o enlace pode ser de dois tipos:

    • Monocarbonílico: nele intervém o carbono anomérico do primeiro monosacárido e um carbono não anomérico qualquer do segundo monosacárido. Neste caso, ao ficar um carbono anomérico livre o disacárido mantém o poder redutor.

    • Dicarbonílico: o enlace forma-se entre os carbonos anoméricos dos dois monosacáridos; neste caso o disacárido perde o poder redutor.

    Para nomear aos disacáridos nomeia-se em primeiro lugar o primeiro monosacárido utilizando a terminação -osil (está sempre unido pelo carbono de carbonilo); a seguir o segundo monosacárido com a terminação -ousa (se está unido com um carbono qualquer diferente do carbonilo) ou com a terminação -ósido (se está unido também pelo carbonilo). Ademais, indica-se entre parêntese o número dos átomos de carbono entre os que se realiza a união.

    2.1. Disacáridos mais importantes

    Lactose. É o açúcar do leite dos mamíferos, sendo esta sua única fonte natural. Está formada por uma molécula de galactosa e uma de glicose com enlaces (1-4).

    Maltosa. Obtém-se por hidrólisis dos polisacáridos amido e glicogênio. Duas moléculas de glicose (1-4).

    Celobiosa. Não se encontra livre na natureza e se obtém por hidrólisis da celulosa. Está formada por duas moléculas de glicose (1-4).

    Sacarose. É o açúcar de uso doméstico. Obtém-se a partir da cana de açúcar e da beterraba azucarera. Está formada por uma molécula de glicose e uma de fructosa (1-2).

    (gráficos)

    Polisacáridos

    São compostos formados por um número de monosacáridos superior a dez. O tipo de enlace, ao igual que os disacáridos, é Ou-glicosídico com eliminação de n-1 moléculas de água, sendo n o número de monosacáridos que formam o polisacárido. A união pode ser realizado de forma linear ou ramificada. Costumam ser insolubles em água, embora podem formar coloides. Não possuem caráter redutor e carecem de sabor doce. Os seres vivos utilizam-nos como elementos estruturais e de reserva. Classificam-se seguindo dois critérios:

    • Segundo sua composição química podem ser:

    • homopolisacáridos se estão formados por um só tipo de monosacárido.

    • heteropolisacáridos se estão formados por mais de um tipo de monosacárido.

    • Segundo sua função podem ser classificado também em dois grupos:

    • Polisacáridos energéticos. Os mais importantes são amido e glicogênio.

    • Polisacáridos estruturais. Os mais importantes são celulosa e quitina.

    O amido é o principal elemento de reserva das plantas e uma fonte importante de açúcar na dieta dos humanos. É um homopolisacárido formado pela união de glicose com enlaces (1-4) e (1-6). Em sua molécula distinguem-se duas partes:

    • Fração amilosa: formada pelos polímeros de glicose com enlaces (1-4).

    • Fração amilopectina. Formada por polímeros de glicose com enlaces (1-4) e (1-6) no ponto de ramificação.

    As ramificações dão-se a cada doze molécula de glicose e constam de seis unidades de glicose. As plantas sintetizam o amido a partir dos açúcares formados durante a fotossíntese. Quando as células precisam energia degradam o amido, libertam a glicose e esta entra a fazer parte das rotas metabólicas generadoras de energia.

    A celulosa é um homopolisacárido estrutural e componente principal da parede das células vegetais. Está formada pela união de moléculas de glicose (1-4) sem ramificações. O enlace químico (1-4) não é atacable pelas enzimas digestivos humanos, pelo que seu valor alimentício para o homem é nulo. De todos modos é importante porque gera uma elevada quantidade de resíduos que facilitam o bom funcionamento do aparelho digestivo. Alguns animais possuem umas enzimas específicos: as celulasas que são capazes de degradar a molécula de celulosa; entre eles podemos citar alguns microrganismos simbiontes que vivem no estômago de térmitas e dos rumiantes, e alguns artrópodos como o pececillo de prata.

    O glicogênio é um homopolisacárido de reserva das células animais. Localiza-se principalmente no hígado e no tecido muscular. Sua composição e estrutura é semelhante à do amido: moléculas de glicose (1-4) e (1-6). Também se trata de uma corrente ramificada, mas neste asso as ramificações se produzem a cada 8 -ou 10 moléculas de glicose.

    A quitina é também um homopolisacárido estrutural formado por moléculas de acetil glucosamina (1-4). Encontra-se fazendo parte do exoesqueleto de artrópodos.

    3.1 Heteropolisacáridos

    São polisacáridos que por hidrólisis dão local a diferentes monosacáridos. O heteropolisacárido mais importante de origem animal é o ácido hialurónico. Encontra-se no tecido conectivo, no líquido sinovial e no humor vítreo. Neste caso a unidade que se repete é um disacárido formado por uma molécula de ácido glucurónico e outra de acetil glucosamina. Na parede das bactérias existe outro heteropolisacárido, quiçá o mais frequente na natureza, formado por n-acetil glucosamina e pelo ácido n-acetil murámico.

    Heterósidos

    São polímeros que por hidrólisis dão local a monosacáridos e outras moléculas não glucídicas denominadas aglicón ou aglucón e podem ser proteínas, lípidos ou ácidos nucleicos. Quando os monosacáridos se unem a lípidos, o composto se denomina glucolípido. Estes compostos encontram-se sobretudo nas membranas. Os mais importantes são os gangliósidos e cerebrósidos. Se os glúcidos unem-se a proteínas dão local às glicoproteínas, e dentro deste grupo destacaremos por sua importância os peptidoglicanos que fazem parte da parede celular das bactérias, o que lhes confere uma grande proteção física e atividade antigénica. A estrutura do peptidoglicano é uma corrente formada por glúcidos, n-acetil glucosamina e ácido n-acetil murámico, aos que se unem diferentes péptidos. Outras glicoproteínas importantes e que se encontram no plasma sanguíneo são as inmunoglobulinas e as protrombinas e os hormônios gonadotropinas segregadas pela hipófisis.

    LÍPIDOS

  • CONCEITO E ESTRUTURA

  • O conceito de lípido inclui a um conjunto de compostos orgânicos com caraterísticas químicas diversas, mas com uma propriedade comum: a de ser compostos pouco solubles em água e solubles em dissolventes orgânicos, como cloroformo, éter, álcool, benceno ou acetona. Os lípidos desempenham três importantes funções biológicas:

    • Função de reserva: são a principal reserva energética do organismo. Esta função desempenham-na sobretudo os acil-glicéridos.

    • Função estrutural: fazem parte das membranas biológicas das células e dos orgánulos de membrana. Realizam esta função os fosfolípidos e colesterol. Ademais recobrem tecidos e dão consistência como por exemplo as ceras, e outros como os acil-glicéridos realizam em forma de tecido adiposo uma proteção mecânica, como ocorre na planta do pé e na palma da mão.

    • Função dinâmica ou biocatalizadora: realizam esta função as vitaminas lipídicas, os hormônios esteroideas, os ácidos biliares e as prostaglandinas. Embora os lípidos formam uma classe bem definida, com frequência se apresentam combinados com outras classes de biomoléculas formando assim moléculas híbridas, tais como glucolípidos ou lipoproteínas. Nestas biomoléculas as propriedades caraterísticas dos componentes estão fundidas para cumprir funções biológicas especializadas.

    Para seu estudo divide-se aos lípidos em dois grandes grupos: lípidos complexos e lípidos singelos:

    1.1. Os lípidos complexos contêm ácidos gordurosos como componentes e são saponificables, isto é, que por hidrólisis alcalina produzem sabões

    INTRODUÇÃO. CARATERÍSTICAS DOS VÍRUS.

    Os vírus são seres de extraordinária simplicidade. Seu nível de organização encontra-se entre o vivo e o inerte: não são formas celulares e não possuem vida independente; o vírus “vive” quando se encontra no interior de uma célula viva; não tem metabolismo próprio já que não possui enzimas para o realizar, para sua reprodução requer matéria, energia e o sistema enzimático de outro ser vivo. São, por tanto, parasitas obrigados.

    Foram descobertos pelo botânico russo Ivanowski ao estudar a doença do mosaico do fumo. A aplicação do microscópio eletrônico ao estudo dos vírus serviu para clarificar aspetos sobre sua natureza e estrutura, embora já se suspeitava que podiam ser genes nus com capacidade para deslocar de umas células a outras. As partículas víricas que permitem a transmissão da infeção de célula a célula se denominam viriones. Os viriones são metabólicamente inertes e não realizam funções respiratórias nem biosintéticas. A função do virión consiste em transportar o ácido nucléico do vírus desde a célula em que se produziu a outra onde possa ser introduzido e iniciar o estado intracelular, já que aqui é onde se vai replicar.

  • ESTRUTURA DOS VÍRUS

  • Os vírus constam dos seguintes elementos:

    • Material genético ou genoma: é um ácido nucléico que pode ser DNA ou ARN, mas nunca os dois. Ambos podem ser gracioso ou bicatenarios.

    • Cápside ou cápsida: é a coberta de natureza proteica que rodeia o ácido nucléico. Está formada por uma série de unidades chamadas capsómeros. Segundo a posição dos capsómeros a cápside pode ser poliédrica (tem forma de poliedro), helicoidal (se apresenta esta forma) ou bem podem ser vírus complexos, que são os que constam de cabeça, fila e sistema de ancoragem, como por exemplo os bacteriófagos, que são os vírus que vivem parasitas das bactérias.

    • Invólucro externo. Possuem-na a maioria dos vírus animais (raiva, gripe, viruela, AIDS, etc.). Está formada por lípidos e proteínas de constituição semelhante à membrana plasmática das células hospedadoras. A bicapa lipídica que forma este invólucro possui um conjunto de glicoproteínas codificadas pelo vírus e dispostas para o exterior a modo de espículas, que constituem um sistema de ancoragem nos receptores de membrana das células hospedadoras.

  • MECANISMO DE REPLICAÇÃO

  • Embora o genoma de um vírus contém escasso número de genes, estes são suficientes para inhibir a expressão genética da célula hospedadora e a obrigar a transcribir e traduzir seu breve mas virulento mensagem. O modo de penetração na célula hospedadora bem como os mecanismos utilizados para a replicação são diferentes nos diferentes tipos de vírus. A informação mais completa conseguiu-se a partir dos bacteriófagos, e os ciclos mais conhecidos entre bacteriófagos são dois: O ciclo Lítico, e o ciclo Lisogénico.

  • Ciclo lítico:

  • A primeira fase na infeção é a adsorción do fago à parede bacteriana. Isto é o resultado da interação entre as proteínas da fila do fago e os receptores localizados na parede bacteriana.

  • A segunda fase denomina-se de fixação do virión. A fixação realiza-se mediante as fibras e a placa situadas na extremidade da fila do fago. Em princípio a fixação é reversível mas rapidamente passa a ser irreversível já que o fago modifica a parede da bactéria provocando o aparecimento de zonas de menor resistência

  • A terceira fase é a de injeção do DNA na bactéria. A seguir tem local uma contração da fila do fago que vai acompanhada de hidrólisis de ATP. O ácido nucléico do vírus é injetado no interior da bactéria.

  • A quarta fase é a de multiplicação. Em primeiro lugar ocorre uma desorganização do funcionamento celular e uma reorientação para a síntese de constituintes víricos. Após a infeção bloqueia-se a tradução do RNA mensageiro celular e a reorientação vem indicada pelo aparecimento de RNA mensageiros víricos e de proteínas novas, que são fundamentalmente enzimas necessários para a replicação do fago. As proteínas do vírus sintetizam-se a nível dos ribosomas preexistentes na bactéria que agora trabalha sobre os ARNm específicos do fago

  • Fase de montagem e libertação de viriones. O material hereditario do fago e as proteínas víricas montam-se formando os viriones segundo as regras precisas, já que a forma é constante para a cada fago. Posteriormente produz-se a libertação de viriones já que degrada-se a parede celular da bactéria hospedadora e os novos bacteriófagos ficam em liberdade para infetar novas células.

  • Ciclo lisogénico:

  • Normalmente vos vírus replicam-se e produzem a lisis da célula hospedadora, mas alguns vírus ao penetrar nas bactérias ficam em estado latente e não provocam lisis celular. Estas formas do vírus denominam-se atenuados ou atemperados. Integram seu DNA com o DNA da célula parasitada, e quando a célula replica seu DNA replica também o do vírus. A bactéria hospedadora denomina-se bactéria lisogénica e o vírus não lítico se denomina também profogo. Em certas condições ambientais, o profogo entre em fase lítica e então criam-se novos fagos. Às vezes, quando o fago se liberta, não o faz pelo mesmo ponto pelo que se tinha integrado e leva parte do material genético da bactéria. Quando este fago infeta a uma nova bactéria lhe transfere além de sua informação um fragmento de DNA de outra bactéria. A este fenômeno denomina-se-lhe transmissão.

  • Os RETROVIRUS DA AIDS E VÍRUS ONCÓGENOS.

  • Os retrovirus são um grupo de vírus cujo ácido nucléico é o ARN monocatenario e que se caraterizam por possuir uma enzima especial chamado transcriptasa inversa, reverso transcriptasa ou retrotranscriptasa, que é uma DNA polimerasa RNA independente que faz uma cópia de DNA de dupla fibra a partir do genoma de ARN de fibra simples do virión. Esta enzima tem ademais importância na reversibilidad do fluxo de informação genética, já que o princípio fundamental da biologia molecular DNA-ARN-proteínas não se cumpre nestes vírus. Ao grupo dos retrovirus pertencem entre outros o vírus da AIDS e determinados vírus oncógenos causantes de certos tipos de câncer.

  • Ciclo biológico do HIV

  • O contato das espículas do vírus que formam seu invólucro membranosa e os receptores da célula hospedadora (linfócitos T auxiliares) ativam a captura do vírus por endocitosis. Uma vez no interior o invólucro do vírus funde-se com a membrana e no interior do citoplasma do linfócito despoja-se da cápside proteica ficando livre a fibra de RNA e a transcriptasa inversa que transporta. Depois se transcribe o ARN dando local a uma fibra de DNA que se replica para formar uma dupla hélice, que se insere no DNA celular onde se comporta como um gene mais. Se transcribe e traduz pela maquinaria metabólica celular e origina novas cópias de ARN vírico, proteínas da cápside, invólucro e retrotranscriptasa. Estes componentes montam-se e os vírus abandonam a célula mediante um processo de gemación.

  • Vírus oncógenos.

  • A proliferação de células em um organismo são está submetida a regras rigorosas, mas em certos casos este equilíbrio rompe-se e então observa-se uma proliferação contínua e anárquica de certas células que constituem os tumores. A proliferação das células tumorales pode ser relativamente limitada, então fala-se de tumor benigno. Em outros casos a proliferação é ilimitada e com frequência ocorrem migrações destas células tumorales a todo o organismo, o que implica a formação de tumores secundários ou metástasis. Fala-se então de tumor maligno. Os retrovirus denominados oncógenos são portadores de oncogenes (genes que regulam em crescimento e diferenciação celular) e sua inserção no cromossomo de uma célula pode transformar a esta em célula cancerosa.

  • VÍRUS DA GRIPE

  • Outro tipo de vírus que merece especial menção por sua importância é o vírus da gripe. É um tipo de vírus com invólucro e assim a totalidade do virión penetra na célula hospedadora quando se produz a infeção. Seu ácido nucleico é o ARN e não possui transcriptasa inversa. Isto supõe um problema à hora da replicação. A hipótese mais simples neste caso seria pensar que o ARN do virión servisse diretamente de ARNm e que fosse lido pelos ribosomas celulares ao penetrar na célula, mas isto não ocorre assim. O vírus possui uma RNA polimerasa (enzima replicasa) que permite obter correntes não complementares senão idênticas às do virión. Uma caraterística muito particular dos vírus e em especial do vírus da gripe é a capacidade de mutação. A evolução tão rápida deste vírus propõe problemas de difícil solução, já que precisa-se um tempo para caraterizar uma cepa, fazer uma vacina e produzí-la em quantidade suficiente, tempo durante o qual a epidemia se propagou enormemente.

    A ORGANIZAÇÃO CELULAR

  • CONCEITO DE CÉLULA

  • A citología ou biologia celular é uma dos ramos mais jovens da biologia já que seu estudo está unido à descoberta do microscópio. O nome de célula deve-se a Robert Hooke, quem em 1665 publicou um estudo da textura da cortiça mediante as lentes de acréscimo. Posteriormente observa-se pela primeira vez aos ciliados e reconhece-se a existência de células livres em contraposição com as células morridas descobertas por Hooke. Em 1839 estabelece-se a teoria celular que é a mais ampla de todas as generalizações biológicas. Dita teoria diz que os seres vivos animais e vegetais estão compostos sem exceção por células. Define-se portanto célula como toda unidade funcional, anatômica e fisiológica dotada de todas as caraterísticas dos seres vivos e capaz de viver isolada. A versão mais moderna da teoria celular afirma que:

    • Todo ser vivo está composto por uma ou mais unidades viventes chamadas células.

    • A cada célula é capaz de manter por si mesma sua própria vitalidad.

    • A cada célula procede de outra preexistente.

    • As células podem perder sua individualidad morfológica mas não sua individualidad funcional e fisiológica.

  • DIVERSIDADE CELULAR

  • Atualmente na biosfera existem diversos tipos celulares, a cada um adaptado a uma forma de vida que se origina por evolução e diferenciação.

    Existem dois tipos de células que são as células procarióticas e as eucarióticas. As células procarióticas não apresentam o material hereditario rodeado de membrana e não possuem orgánulos membranosos no citoplasma. Este tipo de organização encontra-se nas bactérias e nas cianocífeas. As células eucarióticas apresentam seu material hereditario isolado do citoplasma mediante uma dupla membrana e possui uma série de orgánulos limitados também por membranas, onde se realiza a maioria das funções celulares. Este tipo de organização apresenta-se nos protozoos, na quase totalidade das algas, nos fungos e nas células que constituem os seres pluricelulares.

  • MORFOLOGIA E ESTRUTURA DAS BACTÉRIAS.

  • As células procarióticas cuja origem evolutiva é anterior ao das células eucarióticas estão normalmente isoladas e dão local a organismos unicelulares chamados procariontes. No citoplasma das células procarióticasribosomas mas não existem orgánulos de membrana como mitocondrias, aparelho de Golgi ou lisosomas.

    O material nuclear está imerso no citoplasma e está formado por uma molécula de DNA circular ou linear. Carece de membrana nuclear e muitas células procarióticas possuem parede celular e flagelos. Entre os organismos procariontes citaremos por sua importância às bactérias. As bactérias devido a seu pequeno tamanho a sua grande capacidade reproductora e a sua capacidade para adaptar-se a meios diferentes conseguiram um grande sucesso biológico e é raro o local onde não lhas encontre. Costumam viver isoladas ou formando colônias muitas vezes filamentosas. São microrganismos singelos de nutrição autótrofa ou heterótrofa e segundo sua forma podem ser cocos (quando têm forma esférica), bacilos (quando têm forma de bastoncillo), vibros (com forma de coma) e espirilos (com forma de espiral).

    A organização de uma bactéria é muito simples. Apresenta uma cápsula bacteriana que é uma estrutura que pode faltar, a parede bacteriana, a membrana plasmática, o citoplasma (nele há ribosomas e inclusões) e DNA bacteriano.

  • A cápsula bacteriana

  • É uma camada gelatinosa que aparece em quase todos os grupos bacterianos patogênicos. Está formada fundamentalmente por glúcidos (glicose, ácido glucurónico e acetil-glucosamina) e realiza várias funções:

  • Regula o intercâmbio de água e substâncias nutritivas.

  • Defesa em frente a anticorpos, bacteriófagos e células fagóticas.

  • Protege à bactéria de dessecações do médio.

  • Permite a formação de colônias de bactérias.

  • A parede bacteriana.

  • É um invólucro rígido e porosa que é sintetizada por enzimas presentes na membrana. A parede celular está formada por peptidoglicanos com açúcares e péptidos exclusivos de bactérias e que atuam como antígenos nos vertebrados. Segundo o tipo de parede consideram-se dois tipos de bactérias:

    • As bactérias GRAM+

    • as bactérias GRAM-

    Nas bactérias GRAM+ a parede é monoestratificada, formada por uma camada basal de peptidoglicanos aos que se associam polisacáridos e proteínas. Nas bactérias GRAM- a parede é biestratificada com uma camada de peptidoglicanos e sobre ela outra que contém fosfolípidos, polisacáridos e proteínas. A parede mantém a forma da bactéria em frente a variações de pressão osmótica, é resistente à ación dos antibióticos e regula o passo de iões.

  • A membrana plasmática.

  • A membrana plasmática é um invólucro que rodeia ao citoplasma bacteriano. É semelhante à que apresentam as células eucarióticas. Uma particularidad que apresenta esta membrana nas bactérias é a existência de umas retiradas internas que recebem o nome de mesosomas . As funções da membrana plasmática bacteriana são, ao igual que nas células eucarióticas, servir de fronteira entre a bactéria e o médio, e regular o passo das substâncias nutritivas. Ademais os mesosomas incrementam a superfície da membrana plasmática e intervêm na duplicação do DNA bacteriano, realizam a respiração já que neles estão as enzimas respiratórios, intervêm no crescimento da membrana plasmática e nos processos de fotossínteses nas bactérias autótrofas.

  • OUTRAS ESTRUTURAS DAS BACTÉRIAS.

  • As bactérias apresentam um ou vários adendos longos denominados flagelos, cuja função é intervir na deslocação e ajudar à célula a mudar de médio. Além dos flagelos, as bactérias apresentam umas estruturas ocas denominadas cabelos “pili” ou fimbria, que desempenham um importante papel no intercâmbio de informação genética em bactérias.

    O citoplasma ou protoplasma é o médio interno da célula. Amostra grande singeleza com respeito às células eucarióticas. Carece de plastos, aparelho de Golgi, mitocondrias e retículo endoplasmático. É um coloide no que se encontram imersos os ribosomas e o material hereditario. Os ribosomas são semelhantes aos das células eucarióticas embora de menor tamanho. Estão formados por duas unidades que unicamente se reúnem quando se sintetizam as proteínas. O material hereditario nas bactérias encontra-se geralmente em forma de um cromossomo anular. Em algumas bactérias há outros fragmentos de DNA que não estão integrados no cromossomo e que são igualmente anular, mas de tamanho inferior ao cromossomo principal. Denominam-se plásmidos ou episomas. Replicam-se de forma independente e podem ser portadores de genes que conferem importantes propriedades às bactérias, como por exemplo a resistência a determinados antibióticos.

  • BIOLOGIA DAS BACTÉRIAS.

  • Ao igual que qualquer ser vivo, as bactérias realizam três funções: nutrição, relacionamento e reprodução.

  • Função de nutrição.

  • As bactérias obtêm energia do médio no que vivem pró qualquer dos procedimentos utilizados para a função de nutrição. Assim as bactérias podem ser autótrofas ou heterótrofas.

    As bactérias autótrofas podem ser fotosintéticas (se realizam a fotossíntese) e neste caso não utilizam água senão outros compostos como por exemplo o sulfuro de hidrogênio, ou podem ser quimiosintéticas (quando utilizam a energia que desprendem certos compostos inorgânicos ao oxidarse). As bactérias heterótrofas têm que tomar o alimento orgânico sintetizado por outros organismos, e a obtenção do alimento pode ser realizado de forma saprófita (se decompõem a matéria orgânica mediante fermentação e putrefacción), de forma parásita, (estas bactérias são as responsáveis pelas doenças) ou bem por simbioses , como por exemplo as bactérias que formam a flora intestinal, ou as que vivem nas raízes dos legumes.

  • Função de reprodução.

  • As bactérias reproduzem-se asexualmente por bipartición. O cromossomo bacteriano unido ao mesosoma duplica-se originando dois cromossomos filhos idênticos. Com esta forma de divisão, a única possibilidade que teria uma bactéria para adquirir nova informação genética seria por mutação de seu DNA, no entanto, nas bactérias existem uns mecanismos de transmissão de informação dentro da mesma geração, que se conhecem com o nome de mecanismos parasexuales. Estes mecanismos são conjugação, transducción e transformação.

    • A conjugação é o processo pelo qual uma bactéria chamada donadora, que através dos pili ou fimbria transmite DNA a outra bactéria receptora; por exemplo, na bactéria E-coli há duas cepas diferentes, denominadas F+ e F-. Os indivíduos F+ contêm um plásmido chamado fator F que contém genes para o desenvolvimento dos pili que atuam como pontes de conjugação entre dois tipos de bactérias. O fator F pode ser integrado no cromossomo bacteriano, então a bactéria denomina-se HFR (alta frequência de recombinación). Neste caso, no fenômeno de conjugação não só se transfere o fator F senão tudo ou parte do cromossomo bacteriano. Produz-se assim recombinación com a bactéria receptora, pelo que esta pode adquirir genes que não possuía.

    • Transducción. Neste caso requer-se um agente transmissor para o intercâmbio de informação. Geralmente é um vírus o qual transporta fragmentos de DNA da última bactéria parasitada.

    • Transformação. Consiste no intercâmbio genético produzido quando uma bactéria é capaz de captar fragmentos de DNA de outra que se encontram dispersos no médio onde vivem.

    As bactérias são capazes de captar informação do médio onde vivem e de responder a essa informação. Se as condições ambientais voltam-se desfavoráveis, as bactérias entram em latencia já seja pela formação de quistos ou de esporas. Em ambos casos a bactéria perde água e se rodeia de uma grossa membrana. Desta forma as bactérias voltam-se resistentes ao frio, ao calor, à dessecação e às substâncias químicas.

  • A CÉLULA EUCARIÓTICA: DIFERENÇAS ENTRE CÉLULAS ANIMAIS E VEGETAIS.

  • A célula eucariótica apresenta o material genético hereditario rodeado de uma membrana. Em seu citoplasma existe uma série de orgánulos (retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, cloroplastos...) encarregados de realizar determinadas funções. É o tipo de célula mais evoluído. A forma e o tamanho da célula guardam relacionamento com sua função. A célula livre tende a ser esférica, mas o normal é que adote formas diversas condicionada principalmente pela ação mecânica de células contíguas ou pela rigidez da membrana. Algumas células como por exemplo leucocitos e amebas mudam de forma frequentemente, enquanto outras possuem forma definida. O tamanho da célula oscila entre amplos limites, embora de forma geral podemos dizer que a maioria das células só são visíveis com a ajuda do microscópio. Dentro de uma espécie as dimensões dos diferentes indivíduos não dependem do tamanho das células senão de seu número. Dentro das células eucarióticas podemos distinguir dois tipos: células animais e células vegetais. Os dois tipos apresentam grande número de caraterísticas comuns, mas diferem entre si quanto a estrutura e orgánulos. As células vegetais diferenciam-se dos animais:

    • Porque apresentam paredes rígidas de celulosa em torno da membrana plasmática.

    • Contêm cloroplastos para realizar a fotossíntese.

    • Possuem grande número de vacuolas que nas células velhas ocupam a maior parte do citoplasma.

    • Os lisosomas são escassos. Aparecem em sementes em germinação e plantas carnívoras.

  • Diferenciação celular. Especialização.

  • As células evoluíram de diferentes formas para levar a cabo tarefas específicas dentro dos organismos complexos. Nestes organismos as células especializam-se em um tipo de função e perdem outras que existiam em células primitivas. No organismo unicelular a célula é autônoma, mas nos organismos pluricelulares há células que evoluem tanto que só se dedicam ao transporte dos gases respiratórios, caso dos glóbulos vermelhos do sangue. Outras transmitem estímulos (neurônios). As células do páncreas sintetizam e segregan grande quantidade de enzimas digestivos necessários para a transformação dos alimentos. As células musculares têm uma estrutura especializada (as fibrillas) que permitem a contractilidad. Entende-se por diferenciação celular o processo que conduz a que a cada estirpe celular tenha componentes e função específica. Embora o DNA é idêntico em todas as células de um determinado organismo, as células que compõem um tecido expressam funções específicas, caraterísticas desse tecido. Assim as células musculares têm capacidade para se contrair enquanto as cerebrais transmitem informação. As células de um organismo diferenciam-se durante a embriogénesis, momento no que as células adquirem a capacidade de expressar certos fragmentos de seu DNA com exclusão dos demais. Assim uma célula nervosa só expressará os genes necessários para seu funcionamento, mas não os que determinam as funções das células sanguíneas. Este processo de diferenciação está regulado por uma interação entre o DNA e diferentes proteínas que atuam sobre o DNA em momentos precisos e ativam ou inativa um gene específico. O DNA associa-se a proteínas formando a cromatina. Algumas proteínas como as histonas são comuns a todos os genes enquanto outras que ativam ou inactivan os genes aos que estão sócias são específicas destes. A disposição e distribuição das proteínas que interaccionan com o DNA determinam se a cromatina de um gene se apresenta baixo uma conformação ativa que permita sua transcrição ou baixo uma forma inativa que reduz o gene ao silêncio. A especialização leva a um conjunto de células a colaborar entre si para manter a vida. Surgem assim os tecidos, que são agrupamentos de células diferenciadas e ordenadas onde a cada uma coopera com as demais na realização de uma tarefa conjunta.

    A MEMBRANA PLASMÁTICA E A PAREDE CELULAR

    • MEMBRANA PLASMÁTICA: COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA

    A membrana plasmática é um complexo molecular que serve de fronteira entre o médio extracelular e o citoplasma da célula, mas a membrana não é um simples limite da célula viva, já que tem que assegurar duas funções opostas e complementasse:

    • Função de barreira de separação entre deus médios diferentes.

    • Local de intercâmbio de energia, substâncias e informação entre esses dois meios.

    Estas duas funções estão asseguradas pelos componentes que constitui a membrana, que são fundamentalmente lípidos, proteínas e, em menor proporção, glúcidos. Os lípidos realizam a função de barreira e fornecem estrutura à membrana. As proteínas intervêm no intercâmbio de substâncias, na recepção de mensagens e portanto realizam as funções específicas. Os lípidos mais abundantes na membrana plasmática são os fosfolípidos e o colesterol. Os fosfolípidos quando se encontram em um médio aquoso se dispõem formando uma dupla camada chamada bicapa lipídica. Esta bicapa contribui a estrutura básica à membrana e devido a sua fluidez são possíveis muitas das funções que desempenham as membranas celulares. Diz-se que a bicapa é fluída porque se comporta do mesmo modo que o faria um líquido. As moléculas podem ser deslocado girando sobre si mesmas ou trocando a posição com a de outras moléculas situadas dentro da mesma monocapa ou inclusive na bicapa. Este movimento denomina-se de flip-flop “”. Além dos fosfolípidos, outro lípido muito importante na membrana é o colesterol, que influi na fluidez da membrana. Ademais as moléculas de colesterol, mais curtas que as dos fosfolípidos, se colocam entre elas e dão maior estabilidade à membrana.

  • PROPRIEDADES DERIVADAS DA COMPOSIÇÃO LIPÍDICA DA MEMBRANA

  • Auto montagem: os fosfolípidos ao colocá-los em um médio aquoso tendem a unir-se e formar bicapas que se fecham espontaneamente e formam vesículas esféricas.

  • Auto selado. É consequência da propriedade anterior: se rompem-se ou separam fosfolípidos, reorganiza-se de novo a bicapa lipídica e devido a esta propriedade podem ser formado vesículas, tanto por endocitosis como por exocitosis.

  • Fluidez. A estrutura de bicapa mantém-se por ação de débis enlaces, o que confere às membranas uma extraordinária fluidez, pelo que fosfolípidos e proteínas podem ser deslocado lateralmente na bicapa lipídica.

  • Impermeabilidad. A bicapa lipídica é responsável pela relativa impermeabilidad em frente a moléculas hidrosolubles. Esta propriedade permite que a membrana plasmática atue de barreira impedindo que escape da célula a parte de seu conteúdo hidrosoluble, mas esta impermeabilidad não pode ser absoluta, e por isso se precisa um sistema de transporte constituído pelas proteínas de membrana.

  • PROTEÍNAS

  • Sua atuação na bicapa é função de seu maior ou menor afinidade pela água. Pode ser:

  • Proteínas trans-membrana: atravessam a bicapa lipídica e ficam expostas ao meio aquoso em ambos lados da membrana.

  • Proteínas que se introduzem em parte dentro da camada lipídica e o resto fica fora: só estão expostas à água em um lado da bicapa.

  • Proteínas situadas no médio externo a um ou outro lado da bicapa.

  • Segundo seu relacionamento com os lípidos classificam-se em:

    • Proteínas integrais ou intrínsecas: intimamente associadas a lípidos.

    • Proteínas periféricas ou extrínsecas: pouco associadas a lípidos.

    Ao igual que os lípidos, as proteínas também podem ser deslocado pela membrana, embora sua difusão é mais lenta devido a sua maior massa molecular.

    As proteínas realizam diversas funções na membrana. Algumas servem para o transporte de moléculas específicas para o interior e o exterior da célula. Outras são enzimas que catalisam reações associadas à membrana e outras atuam de elos estruturais entre o citoesqueleto da célula e o médio extracelular ou de receptores que recebem e traduzem os sinais químicos procedentes do meio da célula.

  • POLISACÁRIDOS

  • Encontram-se associados a lípidos (glucolípidos/glicolípidos) ou a proteínas (glicoproteínas). Estão situados na cara da membrana que dá ao médio extracelular e formam a coberta celular denominada glicocalix ou glucocáliz. A disposição dos açúcares na cara externa e não na cara interna da membrana contribui à asimetría desta.

    O modelo de membrana que se aceita na atualidade é o modelo proposto por Singer , que se denomina modelo de mosaico fluído. Este modelo diz:

    • Os lípidos e proteínas integrais formam um mosaico molecular.

    • Os lípidos e proteínas podem ser deslocado dentro da bicapa (membrana fluída).

    • As membranas são asimétricas quanto à disposição de seus componentes moleculares.

  • FUNÇÕES DA MEMBRANA

  • A função da membrana plasmática é a de fronteira física entre o médio intra e extracelular, mas ademais serve de suporte para numerosas reações químicas e assegura a trasferencia de substâncias e informação. Os lípidos fazem a função de barreira e as proteínas atuam no transporte de iões e moléculas, atuam como receptores que catalisam determinadas reações e são o cartão de identidade das células, indicando a que grupo pertencem.

  • TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS

  • A diferente composição química entre o médio intra e extracelular faz necessário que a membrana controle a transferência de substâncias e que sua permeabilidad seja seletiva. A bicapa lipídica atua como barreira evitando a perda de substâncias hidrosolubles que constituem o médio intracelular. As diferentes moléculas que atravessam a membrana devem o fazer de formas diferentes:

  • Transporte de pequenas moléculas. Neste caso o transporte pode ser passivo ou ativo.

  • No transporte passivo os solutos, movidos por um gradiente de concentração, deslocam-se espontaneamente através da membrana desde a zona mais concentrada à mais diluida. Podem-no fazer de duas formas:

  • Difusão simples. Diz-se que a difusão é simples quando os solutos atravessam por si mesmos a membrana já seja através da bicapa lipídica ou através de canais específicos formados por determinadas proteínas de membrana. A difusão simples através da bicapa lipídica só é possível no caso de moléculas lipófilas, que se dissolvem na membrana e a atravessam. O oxigênio, nitrógeno, alguns fármacos, alguns dissolventes e hormônios esteroideas atravessam deste modo a membrana, bem como algumas moléculas polares de pequeno tamanho que não possuem cargas elétricas, como por exemplo água, urea ou etanol. A difusão simples através de canais é possível porque determinadas proteínas trans membrana chamadas proteínas canal, atravessam a bicapa lipídica e delimitam em seu interior um orifício ou canal cheio de água que permite o passo de alguns solutos de pequeno tamanho, geralmente iões.

  • Difusão facilitada. A difusão facilitada denomina-se assim devido à existência de umas proteínas transportadoras (permeasas) que se unem às moléculas de soluto e facilitam sua transferência de uma parte a outra da membrana. As proteínas transportadoras unem-se à molécula específica e sofrem uma mudança conformacional que permite o passo de substâncias de um lado a outro da membrana. Este transporte é específico já que a cada molécula de soluto (açúcar, amino ácidos ou metabolito celular) une-se exclusivamente a seu correspondente transportador.

  • Transporte ativo. Realiza-se contra gradiente e com consumo de energia metabólica. Requer-se:

    • Proteínas transportadoras, que atuam como bombas impulsionando ao soluto na contramão de gradiente.

    • Consumo de energia, o que implica a hidrólisis de ATP produzido nas mitocondrias.

    Como exemplo de transporte ativo temos a bomba de sodio-potasio, que é um exemplo de proteínas transportadora que atua bombeando ativamente na contramão de gradiente em sodio para o exterior da célula e o potasio para o interior. Este transporte ativo mantém a diferença de potencial existente entre a cara interna da membrana (carregada negativamente) e a cara externa (carregada positivamente). A maior parte das moléculas orgânicas singelas, como glicose, amino ácidos e ácidos gordurosos são incorporados à célula mediante transporte ativo.

  • Transporte de macromoléculas. Para incorporar ou expulsar da célula compostos de maior tamanho, a célula utiliza médios menos específicos mediante deformações da membrana. Estros passos são:

  • Endocitosis: é a forma de incorporar partículas mediante uma invaginação da membrana. Posteriormente a invaginação estrangula-se e transforma-se em uma vesícula exterior. Assim se introduzem na célula moléculas de grande tamanho, como podem ser macromoléculas, fragmentos celulares, vírus ou bactérias. Na endocitosis uma porção de membrana plasmática envolve o material que deve ser incorporado e se introduz na célula encerrado em uma vesícula. Há vários tipos de endocitosis:

    • Fagocitosis: consiste na união à superfície celular de uma partícula muito grande provocando a expansão da membrana em torno do objeto que se incorpora à célula.

    • Picnocitosis: uma pequena gota líquida fica envolvida em uma porção de membrana plasmática invaginada. Incorporam-se assim iões ou moléculas que se achem dissolvidos em dita gota.

    • Endocitosis meada por receptor: neste caso os receptores são proteínas de membrana. A cada uma tem um centro de união onde encaixa um determinado unindo. A união receptor-unindo provoca uma invaginação da membrana, formando-se assim uma vesícula que encerra ao unindo e o introduz na célula. Deste modo transportam-se moléculas específicas de grande tamanho, tais como colesterol e insulina (ver xérox 9).

    • Exocitosis. Permite o transporte para fora da célula de substâncias encerradas em vesículas. As vesículas fundem-se com a membrana e abrem-se ao exterior expulsando seu conteúdo. Este processo provoca um acréscimo de superfície na membrana plasmática, enquanto na endocitosis ocorre o contrário. O equilíbrio exocitosis-endocitosis assegura o volume celular (ver xérox 9).

    • PAPEL DA MEMBRANA NA TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO

    • As células comunicam-se entre seja através de moléculas que atuam como mensageiros químicos. Estas são substâncias libertadas por células especializadas que atuam sobre outras células que possuem em suas membranas os receptores adequados. Estes receptores são proteínas da membrana plasmática, que estão dispersas na superfície externa a modo de antenas moleculares que ligam com o citoplasma. De todos os sistemas de comunicação há duas que são os mais importantes:

    • Libertação de neurotransmisores pelos neurônios.

    • Secreção de hormônios por glândulas especializadas.

    • Os neurotransmisores sintetizam-se na célula presináptica, armazenam-se nas vesículas sinápticas e descarregam-se na hendidura sináptica mediante um processo de exocitosis. O neurotransmisor une-se aos receptores da membrana postsinaptica para que continue assim a transmissão do estímulo. Os receptores de hormônios localizam-se em diferentes locais da célula. No caso dos hormônios proteicas os receptores encontram-se na membrana plasmática e exercem sua ação mediante a @activación de um sistema enzimático que conduz à síntese de AMP cíclico. O AMP cíclico é um regulatório universal que regula a atividade metabólica mediante a expressão de certos genes ou mediante a regulação de determinados enzimas alostéricos.

      • PAREDE CELULAR. ESTRUTURA E FUNÇÃO.

      A parede celular é uma forma especializada que se encontra anexada à membrana plasmática das células vegetais. Em sua estrutura observam-se dois componentes claramente diferenciados:

      • As fibras de celulosa

      • Uma substância cementante que se une às fibras e que está formada por peptinas, hemicelulosa, água e sais minerais.

      Em uma célula que acabe de se dividir para dar local a duas células filhas a evolução da parede celular seria a seguinte: a parede forma-se desde fora para dentro, de maneira que quando duas células se dividem ficam unidas pela lâmina média: estrutura comum às duas célula e composta fundamentalmente por peptina. Entre a lâmina média e a membrana plasmática assina-se a parede primária, formada por moléculas de celulosa com abundante cimento. Quando a célula deixa de crescer, aparece a parede secundária, que está formada pró várias camadas. Nela predominam a celulosa sobre o cimento as moléculas de celulosa estão dispostas de forma paralela, o que confere uma grande resistência à parede. A função da parede celular é a de ser um exoesqueleto que protege às células vegetais de esforços mecânicos e mantém a integridade celular. A célula vegetal absorve água do médio só até um verdadeiro limite, já que esta exerce pressão sobre a parede e impede que a água segua entrando. Esta pressão chamada turgencia é vital para as plantas e origina os movimentos que têm local nas mesmas tais como abertura e fechamento de estomas. Nos tecidos cobertores e de sustente a parede aumenta sua rigidez sem perder permeabilidad. Isto se consegue mediante modificações da mesma, como são ligmificación (que consiste em um depósito de ligmia, como ocorre nas células do xilema) ou cutinización ou suberificación, segundo se deposite cutina ou suberina, a primeira se deposita em células do tecido epidérmico (e a ela se lhe deve o brilho destas células) e à segunda se deve a formação da cortiça. A parede celular, apesar de sua grossura, é permeable à água e às substâncias dissolvidas nela, pois existem diferenciações da mesma que ligam às células entre si e com o médio. Estas diferenciações são as punteaduras e os plasmodesmos. As punteaduras sem zonas delgadas da parede formadas por lâmina média e parede primária muito fina, os plasmodesmos são condutos citoplasmáticos muito finos que comunicam células vizinhas, pelo que atravessam por completo as parece celulares (se veja xérox 9).

    • CITOPLASMA FUNDAMENTAL: CITOSOL E CITOESQUELETO

    • O citoplasma ou hialoplasma de uma célula eucariótica está formado por uma massa gelatinosa onde se encontram dispersos os orgánulos citoplasmáticos e o núcleo, mas o citoplasma não deve ser considerado simplesmente como uma massa amorfa, pois o funcionamento ordenado e harmônico de todos os componentes celulares não poderia ser levado a cabo sem a existência de uma complexa organização interna formada por redes de microfilamentos e microtúbulos denominada citoesqueleto. A fração soluble do citoplasma denomina-se citosol e contém os sistemas enzimáticos responsáveis por grande parte das reações do metabolismo intermediário. No citosol armazenam-se além de alguns produtos da biosíntesis, sobretudo substâncias de reserva: glicogênio e gordurosa, que em forma de gotas dispersas podem chegar a ocupar uma parte considerável do citoplasma celular. O citoesqueleto este constituído pelos seguintes tipos de filamentos proteicos:

      • Microfilamentos: são um conjunto de filamentos proteicos relacionados com a arquitetura e o movimento da célula. Estão formados fundamentalmente por uma proteína globular denominada actina que pode polimerizarse e formar uma dupla corrente trenzada que constitui o microfilamento. Estes microfilamentos estão implicados nos movimentos ameboideos da célula e na contração muscular.

      • Microtúbulos: são estruturas que estão formadas por canos cilíndricos que têm como missão:

      • Dar rigidez mecânica às células.

      • Intervir na polaridad e mobilidade da célula.

      • Ser os responsáveis pelo movimento de cromossomos durante a mitosis.

      Os microtúbulos podem ser estáveis e lábiles. Os microtúbulos lábiles formam estruturas instáveis que se polimerizan e despolimerizan em função das necessidades fisiológicas da célula. Este tipo de microtúbulos constitui o fuso acromático. Os microtúbulos estáveis são aqueles que se encontram sócios e formam estruturas como os cilios e os flagelos. Os cilios e flagelos são prolongamentos móveis da superfície celular. Os cilios são curtos e numerosos e os flagelos são longos e escassos. A estrutura interna de cilios e flagelos é similar: estão formados por faz de microtúbulos que partem de uma estrutura cilíndrica telefonema corpúsculo basal, situada no seio do hialoplasma. Os cilios e flagelos movem-se de meço diferente: os cilios têm movimento pendular. O cilio bate com força e depois recupera sua posição inicial. Os flagelos apresentam movimento ondulante, que é consequência de uma onda de contração que se origina na base do flagelo e se propaga para o ápice do mesmo.

      • Os centriolos são estruturas do citoplasma que se apresentam baixo a forma de bastoncillos. Sua estrutura ao microscópio eletrônico está formada por 9 grupos de três túbulos a cada um. As células dos vegetais superiores carecem de centriolos, embora em algumas algas inferiores aparecem ditos orgánulos. De modo geral costuma haver dois centriolos por célula, situados cerca do núcleo e dispostos perpendicularmente um com respeito ao outro. Esta estrutura denomina-se diplosoma. Os centriolos junto do material perinuclear formam o centrosoma ou citocentro, e a função dos centriolos está relacionada com a organização de microtúbulos na formação do fuso acromático. No entanto, basta o material perinuclear para realizar esta função, já que as células vegetais que carecem de centriolos também formam o fuso acromático; a diferença está em que nas células vegetais as fibras que formam o fuso partem de uma zona difusa, enquanto nas demais células arrancam de um centriolo.

    • ORGÁNULOS DE MEMBRANA SIMPLES

    • Retículo endoplasmático.

    • É um complexo sistema de membranas presentes nas células eucarióticas com umas cavidades interiores de formas variáveis e comunicadas entre si. Existem dois tipos de retículo endoplasmático, que são:

      • Retículo endoplasmático rugoso: chamado também granular.

      • Retículo endoplasmático liso, chamado também agranular.

      O primeiro tem ribosomas, o segundo não.

      O retículo endoplasmático liso abunda em células que sintetizam hormônios esteroideas e no tecido muscular serrilhado. A membrana do retículo endoplasmático tem uma estrutura similar à membrana plasmática, embora em sua composição a proporção de lípidos é menos e a de proteínas maior. Estas proteínas são em seu maior parte enzimas encarregados do transporte de elétrons. O interior das cavidades do retículo contém uma solução aquosa rica em glicoproteínas e lipoproteínas. A porção de retículo endoplasmático que está próxima ao núcleo constitui o invólucro nuclear. Esta membrana apresenta descontinuidades denominadas poros nucleares que regulam o intercâmbio de substâncias com o citoplasma. O retículo endoplasmático está relacionado com o aparelho de Golgi através de vesículas e túbulos. As funções do retículo endoplasmático são:

    • Síntese de proteínas já que os ribosomas unidos ao retículo endoplasmático rugoso são os responsáveis pela síntese de proteínas que podem ter dois destinos

      • Fazer parte de produtos de secreção celular

      • Fazer parte das membranas celulares

      • Glicosilación: a maior parte das proteínas produzidas entre o retículo endoplasmático rugoso estão glicosiladas (unidas a glúcidos) e este processo tem local nas cavidades do retículo embora posteriormente completa-se no aparelho de Golgi.

      • Biosíntesis de lípidos: os fosfolípidos e o colesterol sintetizam-se nas membranas nas membranas do retículo endoplasmático liso, pelo que o retículo endoplasmático pode ser considerado como o local de fabricação dos componentes das membranas celulares. Estes são posteriormente exportados em forma de vesículas.

      • Eliminar a toxicidad de determinadas substâncias que resultam nocivas para a célula.

      • Aparelho de Golgi.

      • Está formado por um empilhamento de sacos discoidales. A cada pilha de sáculos recebe o nome de dictiosoma . O desenvolvimento deste orgánulo está de acordo com a função que desempenha a célula. Geralmente apresenta maior desenvolvimento nas células com atividade secretora. O aparelho de Golgi está estrutural e biologicamente polarizado. Tem duas caras diferentes: a cara cis ou de formação, e a cara trans ou de maduración. A cara cis localiza-se cerca das membranas do retículo endoplasmático. Ao redor dela se situam as vesículas de transição que derivam de retículo. A cara trans está mais cerca da membrana plasmática e nela se localizam umas vesículas de maior tamanho chamadas vesículas secretoras. A função do aparelho de Golgi é dirigir a circulação de macromoléculas na célula, ademais decide o destino das moléculas que passam através dele. É o local de empaquetamiento dos produtos elaborados pelo retículo endoplasmático, que passam a ele através de vesículas de transição. Ademais o aparelho de Golgi desvia as proteínas sintetizadas pelo retículo endoplasmático rugoso para os diferentes destinos da célula, incorporam-se ao aparelho de Golgi em forma de vesículas de transição e posteriormente mediante vesículas de secreção chegam até a membrana plasmática, onde podem descarregar seu conteúdo por exocitosis. Em outros casos as moléculas selecionadas pelo aparelho de Golgi são distribuídas à parede celular, às membranas de determinados orgánulos ou passam a fazer parte do conteúdo dos lisosomas. Outra unção importante do aparelho de Golgi é a glicosilación; embora este processo já se leva a cabo no retículo endoplasmático, os açúcares que se unem às proteínas aqui são quase sempre os mesmos, no entanto quando a glicoproteína sai do aparelho de Golgi os açúcares que contêm são muito variados, pelo que neste orgánulo se eliminam alguns açúcares e se acrescentam outros novos.

      • Lisosomas.

      • São orgánulos de forma esférica limitados também por membrana e em cujo interior tem local a digestão de macromoléculas. Estão presentes em todas as células embora seu conteúdo é diferente em células animais e em células vegetais. São muito abundantes nas células cuja função principal é a defesa. As enzimas contidos no interior dos lisosomas denominam-se hidrolasas ácidas e embora todos os lisosomas têm grande quantidade de enzimas hidrolíticos, segundo seu conteúdo distinguimos dois tipos: lisosomas primários e lisosomas secundários. Os lisosomas primários formam-se por gemación a partir do aparelho de Golgi e só contêm enzimas hidrolíticos. Os lisosomas secundários contêm também enzimas hidrolíticos, mas ademais substratos em via de digestão. Trata-se pois de lisosomas primários fundidos com outras substâncias de origem tanto externo como interno. A função dos lisosomas é a de ser os responsáveis pela digestão das macromoléculas, embora também armazenar temporariamente substâncias de reserva. A digestão de substâncias pode ser extracelular e neste caso os lisosomas vertem se conteúdo ao exterior da célula (este tipo dá-se fundamentalmente em fungos) ou bem digestão intracelular e neste caso o lisosoma permanece no interior da célula e a digestão pode ser de dois tipos: autofagia e heterofagia. Na autofagia o substrato é um constituinte celular. Tem grande importância para a vida da célula já que destrói zonas danadas ou desnecessárias da mesma e assegura sua nutrição em condições desfavoráveis, por exemplo destruição de tecidos na larva durante a metamorfosis. Neste processo a célula controla a troca contínua dos componentes celulares, destrói zonas aleijadas por agentes tóxicos, destrói tecidos que já não têm função e provoca a reabsorción do protoplasma em células vegetais que se vão converter em copos lenhosos. Na heterofagia o substrato é de origem externo, e sua finalidade é dupla: nutrir e defender à célula. Os substratos são captados por endocitosis, forma-se uma vesícula que depois se funde com um lisosoma primário e se forma uma vacuola digestiva (exemplo: os leucocitos que fagocitan bactérias patogênicas, ou os macrófogos que englobam partículas estranhas). Outra função dos lisosomas é armazenar substâncias de reserva. Nas sementes existe um tipo especial de lisosoma secundário que se denomina grãos de aleurona, que armazenam substâncias de reserva e neles não tem local a digestão celular enquanto não chega o momento da germinação.

      • Microsomas ou microcuerpos.

      • São pequenos orgánulos esféricos rodeados também de membrana e que podem ser de dois tipos: peroxisomas e glioxisomas. Os peroxisomas são orgánulos parecidos a lisosomas, mas diferenciam-se deles em que não contêm hidrolasas ácidas, senão enzimas oxidativos. Os mais abundantes são a catalasa e a peroxilasa. Localizam-se junto ao retículo endoplasmático e originam-se a partir de suas membranas. Os glioxisomas são orgánulos tipicamente vegetais, são um tipo especial de peroxisomas que se encontram nas sementes em germinação e transformam os ácidos gordurosos em açúcares para o desenvolvimento do embrião.

      • Vacuolas.

      • São orgánulos rodeados de membrana especialmente importantes nas células vegetais. O conjunto de vacuolas recebe o nome de vacuoma e ocupa nas células vegetais a maior parte do citoplasma. Formam-se nas células jovens por fusão de vesículas que derivam do retículo endoplasmático e do aparelho de Golgi. Nas células meristemáticas são abundantes e de pequeno tamanho e nas células mais diferenciadas fundem-se originando uma vacuola que ocupa a maior parte do citoplasma. Entre suas funções destacam a de armazenar substâncias com diferentes fins. Estas substâncias podem ser produtos de desperdício que resultam perjudiciales para a célula, substâncias de reserva, substâncias que a planta utiliza em seu relacionamento com outras plantas ou animais e agregado de água na célula. Nas células animais também existem vacuolas, e entre elas cabe destacar as vacuolas pulsátiles, que têm as células que vivem em ambientes hipotónicos e que são utilizadas para bombear o excesso de água para o exterior, (por exemplo nos ciliados), e as vacuolas digestivas, que estão relacionadas com os lisosomas.

      • ORGÁNULOS DE MEMBRANA DUPLA: CLOROPLASTOS E MITOCONDRIAS. TEORIA ENDOSIMBIÓTICA.

      • Mitocondrias

      • São orgánulos celulares rodeados de uma dupla membrana, capazes de realizar a maior parte das oxidaciones celulares e de produzir a maior parte de ATP da célula. O conjunto de mitocondrias denomina-se condrioma. Sua membrana divide-se em externa e interna. A membrana externa possui enzimas que ativam os ácidos gordurosos para seu posterior oxidación na matriz mitocondrial, e a membrana interna está dobrada com o fim de aumentem sua superfície, e forma as cristas mitocondriales. O número de cristas varia de uma célula a outra segundo sua capacidade oxidativa. Nas células hepáticas e germinales as mitocondrias têm poucas cristas e no entanto nas células musculares têm muitas. Na membrana mitocondrial interna existem proteínas que formam a corrente transportadora de elétrons, até o oxigênio molecular, o emprego de ATP sintetasa, que catalisa a síntese de ATP. Na matriz mitocondrial existem moléculas de DNA circular, ribosomas e enzimas que intervêm na replicação e transformação do DNA mitocondrial. A função das mitocondrias é realizar oxidaciones respiratórias encaminhadas à obtenção de energia. Ademais nelas também tem local a síntese de algumas moléculas.

      • Cloroplastos.

      • São orgánulos que pertencem ao grupo dos plastidios, que são um grupo de orgánulos vegetais que se caraterizam por ter informação genética própria. Desenvolvem-se a partir de uns pequenos orgánulos chamados proplastidios, que aparecem em ñas células meristemáticas. Os mais importantes são os cloroplastos (contêm clorofila), os cromoplastos (que dão a cor amarela-anaranjado a flores e frutos, isso se deve a que acumulam pigmentos carotenoides) e os leucoplastos (contêm substâncias de reserva e entre eles os mais importantes são os amitoplastos que acumulam amido). Os cloroplastos são orgánulos citoplasmáticos das células vegetais fotosintéticas. Nos vegetais superiores têm forma lenticular e são de cor verde devido à presença de clorofila. Estão formados por uma dupla membrana com um espaço central ou espaço intermembrana. A parte interna denomina-se estroma e nele se situam os tilacoides. Os tilacoides agrupam-se formando umas estruturas denominadas grana que se comunicam entre si através de uns compartimentos chamados espaços tilacoidales. A membrana externa do cloroplasto está formada por lípidos e proteínas, e entre estas cabe destacar as que realizam o transporte que controla o passo de substâncias entre o estroma e o citoplasma. A membrana dos tilacoides tem lípidos, proteínas e pigmentos (clorofila e carotenoides), e as proteínas são de três tipos:

        • Proteínas associadas a pigmentos que formam grandes complexos integrados na membrana

        • Proteínas transportadoras de elétrons desde um dador (geralmente água) até o NADP

        • Proteínas ATP sintetasas

        No estroma há moléculas de DNA duplo e circular, ribosomas parecidos aos bacterianos e enzimas que intervêm na replicação do DNA do cloroplasto e na redução do dióxido de carbono, sulfatos e nitratos a matéria orgânica.

      • Teoria endosimbiótica ou endosimbionte.

      • Mitocondrias e cloroplastos são orgánulos que possuem um verdadeiro grau de autonomia dentro da célula. Possuem DNA e ribosomas e portanto são capazes de produzir proteínas e ademais podem ser dividido. Segundo a teoria endosimbionte as mitocondrias procedem de bactérias aerobias ancestrales adaptadas a viver em simbioses no citoplasma de um primitivo fagocito. Após milhões de anos de evolução em comum integraram-se plenamente na célula hospedadora embora ainda conservam como vestígio de seu passado os restos do que foi em seu dia um sistema genético bacteriano formado por um DNA de dupla hélice e circular, similar ao cromossomo bacteriano. Do mesmo modo os cloroplastos procedem do relacionamento simbiótica entre o fagocito ancestral, origem de todas as células eucarióticas e um tipo de algas verdiazuladas cianocífeas ou cianobacterias que são organismos procariontes fotosintéticos e também eles conservam parte de seu patrimônio genético em forma de moléculas de DNA circular. A informação genética que reside no interior destes orgánulos se denomina herança citoplasmática ou não mendeliana.

      • ORGÁNULOS SEM MEMBRANA.

      • Ribosomas.

      • Os ribosomas são pequenos orgánulos formados por ARN e proteínas e cuja função é dirigir a síntese de proteínas. Estão formados por dois subunidades: uma maior e outra menor que se desassociam reversiblemente após a cada ciclo de síntese proteica. A cada uma das duas subunidades está formada por vários ARN e proteínas diferentes. Os ribosomas das células eucarióticas podem ser encontrado livres no citoplasma ou unidos às membranas do retículo endoplasmático, ademais podem ser apresentado associados em pequenos conjuntos originando umas estruturas que se conhecem com o nome de polisomas ou polirribosomas. A cada polisoma representa um ARN mensageiro que está sendo lido ao mesmo tempo por vários ribosomas, onde a cada um está sintetizando uma proteína. Os ribosomas que se acham livres no citoplasma sintetizam proteínas que se localizam finalmente no citoplasma, núcleo, mitocondrias ou cloroplastos de células vegetais, enquanto os ribosomas unidos às membranas do retículo sintetizam proteínas que em último termo se localizam na membrana, nos lisosomas, no aparelho de Golgi ou no retículo endoplasmático, ou bem proteínas que atravessam a membrana plasmática e passam ao médio extracelular. Não existe diferença estrutural entre os ribosomas livres e os anexados ao retículo, o que um ribosoma esteja livre ou não depende do tipo de proteína que esteja sintetizando.

        O NÚCLEO CELULAR

        O núcleo é o componente fundamental e constante de toda célula eucariótica. É uma estrutura altamente dinâmica na que as mudanças morfológicos se correspondem com as mudanças funcionais. É indispensável para a síntese de ácidos nucleicos e proteínas. Ao microscópio óptico aparece como uma esfera regringente incluída em seio do citoplasma, do que se separa pela membrana nuclear. Ocupa uma posição mais ou menos central na célula e sua forma e tamanho varia de umas células a outras. Normalmente as células são mononucleadas, isto é, existe só um núcleo por célula. No núcleo podemos considerar dois estados morfológicos e funcionais diferentes, que são:

        • NÚCLEO INTERFÁSICO

      • COMPONENTES DO NÚCLEO INTERFÁSICO. PARTES.

        • Invólucro nuclear

        • Nucleoplasma

        • Nucleolos

        • Cromatina

      • O invólucro nuclear está formada por uma dupla membrana, que é uma parte do retículo endoplasmático. A cara externa pode conter ribosomas e na cara interna existe uma rede de filamentos proteicos que constituem uma estrutura que desempenha um importante papel na organização da cromatina e na formação do invólucro nuclear após a cada mitosis. A membrana nuclear apresenta poros de natureza proteica que atravessam a membrana e regulam o intercâmbio de substâncias entre o citoplasma e o núcleo. O invólucro nuclear desempenha um papel importante no ciclo celular. O iniciar-se a mitosis desaparece em grande parte e reorganiza-se ao final para formar o invólucro das células filhas. Isto se consegue por uma nova síntese a partir do retículo endoplasmático.

      • Nucleoplasma: chamado também carioplasma, ocupa o interior do núcleo e é semelhante ao citosol. Está formado por uma dissolução coloidal que contém grande quantidade de bioelementos especialmente nucleótidos e enzimas implicados na transcrição e replicação do DNA. Imersos nele estão os outros dois componentes do núcleo interfásico, que são o nucleolo e a cromatina.

      • Nucleolo: durante a interfase detecta-se no nucleoplasma uma grande esfera granular rica em ARN e proteínas e que se fragmenta e desaparece durante a mitosis. Quando ao final da mitosis se reconstroem os núcleos das células filhas, aparecem pequenos gránulos que se vão fundindo até formar de novo o nucleolo. O nucleolo está formado pela associação de todas as sequências de DNA que possuem informação para fabricar os ARN ribosómicos e que podem ser encontrado em um ou vários cromossomos. Todas as regiões do DNA que codificam para a formação de ARN ribosómicos constituem o organizador nucleolar. A função do nucleolo é fabricar os ribosomas, já que a cromatina sócia ao nucleolo sintetiza um precursor de ARN que posteriormente formará as subunidades do ribosoma.

      • Cromatina:

      • É a substância fundamental do núcleo. Trata-se de DNA unido a proteínas histonas. Aparentemente parece um conjunto de fibras apelotonadas, mas esconde uma estrutura altamente complexa e ordenada (nucleosoma, colar de pérolas, fibra de 300Å). No núcleo interfásico distinguem-se dois tipos de cromatina: Eucromatina e heterocromatina.

      • A eucromatina é cromatina não condensada com o fim de permitir o acesso das enzimas implicados na replicação do DNA e a transcrição dos ARN.

      • A heterocromatina apresenta maior grau de empaquetamiento e corresponde-se com as zonas de cromatina não ativa. Um tipo de heterocromatina é o telefonema facultativo: é escassa nos tecidos embrionários e aumenta a cada vez mais conforme especializam-se as células dos diferentes tecidos, pois se inactivan determinados genes e para isso os empacotam em forma condensada de maneira que não resultem acessíveis à RNA polimerasa e às proteínas activadoras da transcrição.

        • NÚCLEO MITÓTICO: CROMOSSOMOS

        O núcleo mitótico carateriza-se porque nele se faz patente a condensação da informação genética, isto é, se formam os cromossomos. Estes são elementos permanentes em ña célula ainda quando na interfase se encontram desespiralizados em forma de cromatina. Segundo o momento da divisão celular, o cromossomo pode estar formado por dois filamentos chamados cromátidas irmãs unidas por uma constricción primário telefonema centrómero. Através dele os cromossomos se unem às fibras do fuso acromático. Quando se produz a separação para dar local às células filhas os cromossomos constam de uma só cromátida.

      • COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DOS CROMOSSOMOS

      • Os cromossomos estão formados por DNA, histonas e outras proteínas não histónicas chamadas proteínas ácidas. Segundo o momento do ciclo celular podemos observar uma ou duas cromáticas irmãs. A cada cromátida consta de um filamento enrolado em espiral denominado cromonema que a sua vez pode ser dobrado sobre si mesmo, dando local aos cromómeros. Ao microscópio eletrônico observa-se que a molécula de DNA se associa a histonas formando nucleosomas. Os nucleosomas unem-se mediante um DNA chamado DNA ligador. Esta estrutura dá local à fibra de cromatina unidade, que constitui a primeira ordem de empaquetamiento e que posteriormente pode sofrer espiralizaciones, o que provoca um empaquetamiento mais compacto.

        A estrutura de um cromossomo típico é:

        • Apresenta uma constricción primário telefonema centrómero que se carateriza por apresentar desvio angular. As partes que ficam a ambos lados da constricción primária se denominam braços e o extremo dos braços se denomina telómero. O telómero tem uma sequência especializada de DNA e é necessário para a replicação e estabilidade do cromossomo.

        • Ademais os cromossomos costumam apresentar uma constricción secundária relacionada com o organizados nucleolar, já que nela estão os genes que induzem à formação do nucleolo.

        Segundo a posição do centrómero os cromossomos classificam-se em:

        • Telocéntricos: l centrómero está situado em um extremo. O cromossomo apresenta um único braço.

        • Acrocéntricos: o centrómero está deslocado para um extremo, pelo que um dos braços é muito curto.

        • Submetacéntricos: os dois braços são ligeiramente desiguais (forma de L).

        • Metacéntricos: os dois braços são iguais.

        Existe um grande relacionamento entre cromatina, cromossomo, nucleolo e nucleosoma. O nucleosoma é a forma mais singela que têm de se associar o DNA e as proteínas e forma a cromatina no núcleo interfásico. Quando a cromatina se condensa aparecem os cromossomos, e quando os cromossomos estão expandidos na interfase, aquela cromatina que tem genes para formar RNA ribosómicos forma os nucleolos.

      • LEIS QUE CUMPREM Os CROMOSSOMOS

      • Denomina-se dotação cromosómica ao conjunto de cromossomos de uma espécie que cumprem três leis fundamentais:

      • Individualidad: os cromossomos são formas que persistem como tais sem se soldar ou desaparecer inclusive na interfase.

      • Constância numérica: todos os indivíduos da mesma espécie têm o mesmo número de cromossomos: só as células reproductoras têm a metade.

      • Formação de casais de cromossomos homólogos: o número de cromossomos é par. Isso se deve a que nos cromossomos da cada célula existem duas séries numericamente iguais. À cada cromossomo corresponde-lhe outro igual, e isto implica a existência de casais de homólogos. Este é o número diploide e se representa por 2n (uma série é de origem paterno e a outra de origem materno). Se as células contêm só um jogo de cromossomos, se denomina número haploide e se representa por n , por exemplo: os gametos: óvulo e espermatozoide. Na espécie humana o número diploide é 46 e o haploide 23. Alguns orgánulos contêm mais de dois jogos cromosómicos: denominam-se triploides (3n), tetraploides 4n e de modo geral poliploides. Dá-se fundamentalmente em vegetais e trata-se de plantas de maior talha, mais resistência às pragas e aos rigores climáticos.

      • Os cromossomos da cada espécie apresentam uma série de caraterísticas invariáveis (forma, tamanho, etc.). O conjunto de particularidades que permitem identificar aos cromossomos das diferentes células recebe o nome de cariotipo , e a representação gráfica dos casais de homólogos ordenadas segundo seu tamanho de maior a menor recebe o nome de idiograma .

        INTRODUÇÃO Ao METABOLISMO. ENZIMOLOGÍA.

      • INTRODUÇÃO Ao METABOLISMO

      • O metabolismo celular é o conjunto de todas as reações químicas que acontecem na célula. Estas reações estão unidas em sequências denominadas rotas metabólicas, de modo que o produto de uma delas constitui o substrato de outra. As funções do metabolismo são:

        • Obtenção de energia química do meio (luz solar ou reações exotérmicas)

        • Conversão de nutrientes em precursores de macromoléculas úteis para as células

        • Construção de macromoléculas a partir de precursores singelos

        • Formação e degradação das biomoléculas necessárias para as funções celulares.

        No metabolismo celular cabe diferenciar duas fases:

      • Catabolismo: consiste na degradação enzimática de moléculas orgânicas complexas que procedem do médio externo ou de reservas internas. Esta degradação vai acompanhada de libertação de energia que se armazena em forma de ATP.

      • O anabolismo é a construção enzimática de moléculas orgânicas complexas a partir de precursores singelos e este processo de síntese precisa um contribua energético que é fornecido pelo ATP.

      • As moléculas sintetizadas passam a fazer parte dos componentes celulares ou são armazenadas para sua posterior utilização como fonte de energia. Apesar desta divisão em rotas anabólicas e catabólicas, o metabolismo deve ser considerado como uma unidade, pois as células estão em um processo constante de degradação e síntese. As células obtêm energia no metabolismo mediante a oxidación de moléculas orgânicas, e esta oxidación pode ser levado a cabo não só pela adição de átomos de oxigênio são também por eliminação de elétrons. A deshidrogenización é equivalente à oxidación (transferem-se elétrons mediante intercâmbio de hidrogênio), e pelo contrário a hidrogenación equivale à redução. No metabolismo há processos que libertam energia e outros que a consomem, e estes processos não têm por que ocorrer ao mesmo tempo nem no mesmo local na célula. Precisa-se portanto um mecanismo de transporte e armazém de energia desde os locais onde se produzem até onde se consomem. Este mecanismo está baseado na formação e rompimento de enlaces químicos que acumulam e libertam grande quantidade de energia (enlaces ricos em energia) e o mais utilizado é o que une os fosfatos segundo e terceiro do ATP. Algumas reações do catabolismo supõem a oxidación de um substrato, o que implica libertação de elétrons, enquanto outros processos requerem elétrons. Assim os elétrons são transportados desde as reações catabólicas de oxidación até as reações anabólicas de redução e para isso se precisam coenzimas transportadores tais como o NAD, o NADP ou o FAD. Todas as reações que se produzem no metabolismo requerem uma enzima determinado, o qual a sua vez é o produto de toda uma série de reações de transferência de informação e de síntese proteica. O metabolismo está controlado a nível hormonal e enzimático para que sua velocidade esteja de acordo com as necessidades energéticas da cada instante e a biosíntesis também se ajuste às necessidades imediatas, e neste labor desempenham um importante papel o acréscimo ou diminuição da atividade enzimática. Por isso as enzimas são moléculas finque no metabolismo.

      • NATUREZA QUÍMICA E FUNÇÃO DAS ENZIMAS

      • A maior parte das reações que têm local nas células não se levariam a cabo espontaneamente e a uma velocidade adequada a não ser pela presença de uns catalisadores que recebem o nome de enzimas. Geralmente as enzimas são proteínas globulares solubles em água. Alguns enzimas estão formados exclusivamente por proteínas, já seja uma ou mais correntes peptídicas. Outras enzimas contêm além de proteínas outro composto de natureza não proteica denominado cofactor; neste caso a enzima recebe o nome de coenzima e o cofactor pode ser um elemento metabólico (por exemplo ferro, magnésio ou manganês) ou uma molécula orgânica complexa. A função das enzimas é catalisar reações químicas específicas nos seres vivos permitindo que as reações que têm local a velocidades muito baixas se levem a cabo com maior velocidade às temperaturas que lhes são próprias aos seres vivos. Atuam permitindo que as substâncias reaccionantes se encontrem sobre se superfície, as atraindo ou debilitando os enlaces de algum composto, facilitando que estes se rompam. De modo geral as enzimas aceleram as reações dos seres vivos porque diminuem sua energia de @activación.

      • COENZIMAS. As VITAMINAS COMO COENZIMAS.

      • Os coenzimas são cofactores enzimáticos de natureza orgânica unidos às enzimas mediante interações débis. Certos coenzimas, como as vitaminas, não se sintetizam no corpo humano e devem ser incorporados na dieta como tais ou como substâncias transformables em vitaminas denominadas provitaminas. A maior parte das vitaminas hidrosolubles têm função de coenzima. Assim temos a vitamina B1, telefonema também tiamina, que atua como coenzima de enzimas que catalisam a transferência de grupos aldeído. A vitamina B2, telefonema também riboflavina, faz parte de dois coenzimas: o FMN (flavín mononucleótido) e o FAD (flavín adenín dinucleótido). Ambos são coenzimas de enzimas que intervêm no transporte de elétrons na corrente respiratória. A vitamina PP chamada também ácido nicotínico faz parte de dois coenzimas: o NAD (nicotín adenín dinucleótido) e o NADP (nicotín adenín deinucleótido fosfato), que são coenzimas de enzima deshidrogenasas. O ácido pantoténico faz parte do coenzima A, que realiza um importante papel no metabolismo de lípidos. A vitamina B6, telefonema também piridoxina atua como coenzima em reações do metabolismo de amino ácidos. A vitamina B8 ou biotina, intervém como coenzima em reações de carboxilación. A vitamina B9 ou ácido fólico atua como coenzima na transferência de grupos carbonados. A vitamina B12 ou ciano cobalamina intervém como coenzima no transporte de diversos grupos funcionais, e a vitamina C ou ácido ascórbico atua como coenzima em reações de hidroxilación.

      • MECANISMO DE AÇÃO ENZIMÁTICA

      • Em toda reação química se produz uma transformação de umas substâncias iniciais ou reativos em outras substâncias finais ou produtos da reação. Esta transformação não se leva a cabo diretamente, já que é necessário um passo intermédio no que o reativo se ativa de forma que seus enlaces se debilitam e chegam a se romper. Este passo intermédio recebe o nome de complexo ativado, e requer um contribua de energia que se conhece com o nome de energia de @activación. Os seres vivos para economizar energia que se conhece com o nome de energia utilizam substâncias chamadas biocatalizadores cuja função é diminuir a energia de @activación facilitando assim a reação. Atuam formando compostos intermédios com os substratos, muito instáveis já que transformam-se rapidamente no produto da reação. As enzimas atuam em pequenas concentrações, recuperam-se ao final da reação e não alteram o equilíbrio da reação, já que a aceleram em ambos sentidos. Em toda reação enzimática a enzima se une ao substrato formando a complexo enzima-substrato para finalmente ficar transformado nos produtos da reação. Ao final o enzima fica livre para atuar de novo. A união enzima-substrato tem local em uma zona especifica da enzima que se denomina centro ativo. O centro ativo constitui uma pequena parte da molécula de enzima, possui uma estrutura tridimensional em forma de oco geralmente hidrófoba, onde estão os amino ácidos com poder catalítico. Estes amino ácidos podem estar muito separados na corrente peptídica (estrutura primária) situando no centro ativo graças ao plegamiento da corrente peptídica. Os amino ácidos que formam a corrente proteica das enzimas desempenham diversas funções, e por isso se classificam em:

      • Amino ácidos estruturais: não têm função dinâmica. São necessários para manter a estrutura tridimensional da enzima.

      • Amino ácidos de união ou fixação: facilitam a formação da complexo enzima-substrato porque formam débis enlaces com o substrato.

      • Aminoácidos catalíticos: são os que constituem o centro ativo da enzima

      • ESPECIFICIDADE ENZIMÁTICA

      • A atividade catalítica dos enzimas está relacionada com sua estrutura tridimensional. Este fato pode ser demonstrado ao desnaturalizar as proteínas enzimáticas, já que produz-se uma perda de atividade. A especificidade vem determinada por duas caraterísticas:

        • O substrato deve possuir algum grupo funcional que lhe permita unir ao enzima.

        • O substrato deve possuir um enlace químico específico suscetível de ser atacado pela enzima.

        Algumas enzimas possuem uma especificidade absoluta por um determinado substrato, enquanto outros podem atuar sobre substratos diferentes com algum rasgo estrutural comum. A especificidade enzimática é tão grande que só pode ser comparado com o relacionamento chave-cerradura ou luva-mano. As enzimas apresentam dois tipos de especificidade:

        • Especificidade de ação: quando a enzima intervém em uma reação.

        • Especificidade de substrato: neste caso a especificidade pode ser absoluta (se atua sobre uma substância determinada) ou de grupo (se fá-lo um grupo de substâncias que tenham um mesmo tipo de enlace.

      • CINÉTICA ENZIMÁTICA. CONSTANTE DE MICHAELIS-MENTEN

      • Uma caraterística fundamental da atividade enzimática é que a velocidade de reação aumenta ao se incrementar a concentração de substrato até atingir um valor constante, originando o fenômeno de saturação da enzima. Baixo estas condições só se incrementará a velocidade se aumentamos a concentração da enzima, se diz então que se atingiu a velocidade máxima. Isto ocorre quando a quantidade de substrato é tal que permite que todo a enzima esteja em forma de complexo enzima-substrato. Denomina-se constante de michaelis-menten ou Km de uma enzima à concentração de substrato com a que se obtêm a metade da velocidade máxima. Um valor de km alto quer dizer que para conseguir a velocidade semimáxima se requer uma elevada concentração de substrato, o que prova que a enzima não tem grande afinidade pelo substrato. A menor valor de Km, maior afinidade.

      • FATORES QUE MODIFICAM Ou AFETAM À ATIVIDADE ENZIMÁTICA.

      • Devido a sua natureza proteica, as enzimas vêem-se afetados em sua atividade e estrutura pelos mesmos fatores que afetam às demais proteínas, e entre eles temos:

      • Influência do ph: a maioria das enzimas só exercem sua ação catalítica a um ph determinado. Denomina-se ph ótimo àquele que é mais favorável para a atuação enzimática e é na maior parte dos casos o ph neutro ou debilmente ácido (5-7). Existem exceções, como por exemplo as enzimas digestivos e assim o ph ótimo da pepsina é o 2 e o da tripsina é ligeiramente alcalino.

      • Influência da temperatura: as reações catalíticas por enzimas seguem a regra que estabelece que a velocidade de reação aumenta com a temperatura, mas esta regra só se cumpre aqui dentro de uns limites, já que as enzimas devido a sua natureza proteica com as altas temperaturas se desnaturalizan e se inactivan. A cada enzima possui uma temperatura ótima de funcionamento que nas enzimas humanos costuma estar ao redor dos 37ºC; a maioria das enzimas se desnaturalizan entre os 55 e os 60ºC.

      • Presença de inibidores: a atividade enzimática pode ser visto entorpecida pela presença de substâncias que atuam como inibidoras. A inibição pode ser:

      • Reversível quando a enzima separado, do inibidor pode funcionar de novo

      • Irreversível quando a inibição implica, uma vez retirado em inibidor, a enzima não pode voltar a atuar. A este tipo de inibição denomina-se-lhe também envenenamiento da enzima.

      • A inibição reversível pode ser: · Competitiva

        · Acompetitiva

        É competitiva no caso de que o inibidor presente composição química parecida ao substrato natural de uma enzima, então se forma indistintamente a complexo enzima-substrato e a enzima-inibidor. Esta inibição é reversível e a eficácia depende da concentração de substrato e de inibidor: a maior concentração de substrato, menor possibilidade de inibição.

        Na inibição não competitiva o inibidor se une à enzima em um local diferente do centro ativo, se forma então a complexo enzima-substrato-inibidor que diminui a velocidade de reação porque não se transforma em produto final. Esta inibição não pode ser contrarrestada pelo acréscimo da concentração de substrato.

      • REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA: CONVERSÃO MOLECULAR COVALENTE; ZIMÓGENOS, ENZIMAS ALOSTÉRICOS.

      • A capacidade dos seres vivos para ajustar seus processos em resposta a influências externas e internas denomina-se bioregulación. Este controle biológico consegue-se mediante controle molecular, regulando a interconversión de formas ativas e inativas das proteínas enzimáticas. A regulação pode ser:

      • Modificação covalente: o processo mais comum e importante é a fosforilación e desfosforilación de grupos OH dos radicais de determinados amino ácidos que fazem parte da proteína enzimática. A fosforilación ou desfosforilación representa uma importante diferenciação na informação estrutural e a molécula muda o suficiente como pára que tenha uma atividade maior ou menor ao se provocar uma mudança na conformação da proteína original.

      • Zimógenos. Algumas enzimas sintetizam-se originalmente em formas inativos telefonemas zimógenos, que mais tarde e pelo geral como resposta a um sinal bioquímica se converte em enzima ativo. Os exemplos mais importante de zimógenos são as enzimas digestivos tripsina e quimiotripsina, que participam na degradação das proteínas ingeridas. Os precursores inativos sintetizam-se originalmente no páncreas, e esta inatividade é crucial para o bem-estar das células pancreáticas que sintetizam ditos enzimas, já que se fossem sintetizados em forma ativa destruiriam as próprias proteínas celulares e provocariam a morte da célula. Os zimógenos são inativos porque carecem de centro ativo. Posteriormente, ao romper-se um ou mais enlaces peptídicos do zimógeno, tem local uma nova conformação estrutural, já que ao modificar a estrutura primária de uma proteína se modifica também a estrutura terciária e assim o centro ativo adota uma forma ótima para a catálise. Quando os zimógenos se transformam em enzimas ativos este processo é irreversível, já que a enzima ativo não pode ser convertido de novo em zimógeno.

      • Alosterismo. Enzimas alostéricos. A regulação enzimática mais precisa consegue-se em enzimas que possuem vários regulatórios de sua atividade. São as enzimas alostéricos. Apresentam, além do centro ativo para a união do substrato, outros centros regulatórios que permitem a união de molécula que modificam a atividade enzimática. As enzimas alostéricos têm duas conformações diferentes:

        • Forma R, que apresenta elevada afinidade pelo substrato.

        • Forma T, que tem pouca afinidade.

        Forma-a R estabiliza-se quando se une ao centro regulatório uma molécula activadora, mas se a molécula que se une é um inibidor, se estabiliza a forma T.

        As enzimas alostéricos costumam situar-se no primeiro passo de uma sequência de reações metabólicas. Nestes casos o produto final da rota é o que atua como inibidor da enzima alostérico da primeira reação. Este processo denomina-se retroinhibición ou inibição feed back” e permite uma importante poupança energética, pois quando existe suficiente quantidade de produto se corta a produção.

        A célula regula seu metabolismo mediante sistemas de conexão ou desconexão da catálise utilizando enzimas e moduladores. Dêem os organismos superiores, o controle metabólico leva-se a cabo também mediante o sistema endocrino. Os hormônios estimulam ou inhiben rotas metabólicas mudando a permeabilidad das membranas celulares ou alterando a velocidade de transcrição do RNA mensageiro para a síntese de certas enzimas. Muitos hormônios desencadeiam a formação de AMP cíclico que atua como mensageiro intracelular e ativa uma proteína chamada quinasa, que a sua vez ativa às enzimas intracelulares.

      • CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS

      • As enzimas se sombran de modo geral com a terminação -assa e seu nome faz referência à reação que catalisam ou ao substrato sobre o que atuam. Classificam-se em seis grandes classes:

      • Óxido-reductasas. Catalisam reações redox por perda ou ganho de elétrons. Intervêm em relacionamentos metabólicas cuja finalidade é obter energia. Como exemplo temos as enzimas deshidrogenasas e oxidasas.

      • Transferasas: catalisam reações de transferência de grupos funcionais de um substrato a outro. Exemplo: transcarboxilasas, transmetilasas.

      • Hidrolasas: intervêm em reações de hidrólisis. Os mais importantes são as carbohidrasas, que atuam sobre enlaces glucosídicos, as lipasas, que atuam sobre lípidos (enlace éter), e as peptidasas, que atuam sobre enlaces peptídicos.

      • Liasas: adicionam moléculas singelas (como água e dióxido de carbono) a compostos que possuem duplos enlaces.

      • Isomerasas: intervêm em reações de isomerización.

      • Ligasas ou sintetasas, que unem moléculas entre si ou grupos funcionais a uma determinada molécula, e como fonte de energia para a síntese utilizam os ATP.

      • ANABOLISMO E CATABOLISMO

      • CONCEITO DE CATABOLISMO E MECANISMO GERAL DE OBTENÇÃO DE ENERGIA

      • Denomina-se catabolismo ao conjunto de reações mediante as quais moléculas complexas são degradadas até obter moléculas singelas e este processo vai acompanhado de uma libertação de energia que se armazena em forma de moléculas de ATP. As reações catabólicas podem levar a uma degradação total dos compostos orgânicos e ser necessário para isso a presença de oxigênio (neste caso falamos de respiração ), ou pelo contrário, não precisar a presença de oxigênio e, ademais, não se destruir por completo os compostos orgânicos (neste caso falamos de fermentação ). O papel do ATP no catabolismo é servir como armazém e transporte de energia. A fosforilación o ADP em ATP é um processo endergónico que tem local no interior das células acoplado a outro processo exergónico. As células utilizam dois mecanismos básicos para sintetizar ATP:

      • Fosforilación a nível de substrato; em primeiro lugar formam-se compostos intermédios ricos em energia e depois utiliza-se a energia libertada pela hidrólisis do mesmo para a fosforilación do ADP em ATP

      • Fosforilación no transporte de elétrons; neste caso a energia utilizada para a fosforilación do ADP provem do transporte de elétrons através das proteínas localizadas na membrana das mitocondrias ou cloroplastos. Esta energia é utilizada pela enzima ATP sintetasa para formar ATP.

      • O catabolismo é semelhante em organismos autótrofos e heterótrofos e consiste em uma série de reações onde uns compostos se oxidan a expensas de outros que se reduzem. Na fermentação tanto o dador como o aceptor final de elétrons são dois compostos orgânicos. Neste caso a formação de ATP efetua-se só a nível de substrato. Na respiração, o aceptor final de elétrons é uma substância inorgânica, ademais, a formação de ATP tem unir a nível de substrato e na corrente respiratória; existem dois tipos de respiração:

        • Respiração aerobia: quando o aceptor de hidrogênios é o oxigênio molecular

        • Respiração anaerobia: quando a substância que se reduz é ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­diferente do oxigênio. Podem ser iões NÃO3¯ ou SO4¯²

      • PANORÂMICA GENERAL DO CATABOLISMO

      • Qualquer constituinte orgânico das células que tenha enlaces de carbono suscetíveis de se romper pode servir como combustível (glúcidos, lípidos, prótidos e ácidos nucleicos), mas as células armazenam especialmente glúcidos e lípidos que depois serão utilizados como reservas energéticas. Os glúcidos armazenam-se em forma de polisacáridos e os lípidos em forma de triglicéridos. A partir deles se produzem as rotas de oxidación nas que os primeiros trechos são específicos e os últimos comuns. A oxidación de polisacáridos começa com a despolimerización para obter monosacáridos que se degradam até obter uma molécula mais singela denominada ácido pirúvico.

        Nos organismos anaerobios a oxidación não continua, e o ácido pirúvico se modifica ligeiramente mediante o processo de fermentação. Nos organismos aerobios o ácido pirúvico transforma-se em acetil coenzima A, e este composto é também o resultado da degeneração dos ácidos gordurosos mediante o processo denominado ß-oxidación. Depois o acetil CoA obtido em ambos processos passa ao ciclo de Krebs onde os carbonos dos grupos acetilo são totalmente oxidados, se transformando em CO2. Durante o ciclo de Krebs e as rotas anteriores desprendem-se prótons e elétrons, que são capturados por diversos coenzimas que se reduzem e posteriormente se oxidan mediante uma série de reações redox que concluem com a transferência dos elétrons ao oxigênio molecular e que junto dos prótons formará finalmente água. A energia desprendida nestas reações utiliza-se para sintetizar ATP. Outras moléculas biológicas como proteínas ou ácidos nucleicos também sofrem catabolismo, mas nestes casos estão mais orientadas à renovação de estruturas moleculares que à produção de energia. Os produtos finais da oxidación destas moléculas, ou bem entram em algum dos ciclos anteriores como por exemplo o ciclo de Krebs, ou bem são excretados na urina.

      • CATABOLISMO DE GLÚCIDOS

      • Nas células os glúcidos armazenam-se em forma de polisacáridos: amido nos vegetais e glicogênio nos animais. Estes glúcidos para ser utilizados em primeiro lugar devem hidrolizarse até transformar-se em monosacáridos. A glicose é o principal e mais abundante dos monosacáridos, pelo que ao estudar o catabolismo de glúcidos faremos referência a ela. Este processo consiste na degradação total da glicose até o aproveitamento completo de toda a energia libertada e consta de três fases.

        • Glucólisis

        • Ciclo de Krebs

        • Corrente respiratória

      • Glucólisis

      • É o processo pelo qual a molécula de glicose se decompõe em duas moléculas de ácido pirúvico. Esta fase é totalmente anaerobia e tem local no citoplasma celular. Consta de duas etapas:

        • A glicose ativa-se por fosforilación e ao final formam-se moléculas de gliceraldehido 3-fosfato

        • Extrai-se a energia das moléculas de gliceraldehido 3-fosfato mediante reações redox, e todo este processo tem local em vários passos

        • Fosforilación da molécula de glicose, que se transforma em glicose 6-fosfato. Para isso se precisa uma molécula de ATP. Este processo é necessário para que a glicose atravesse a membrana citoplasmática.

        • Isomerización da glicose 6-fosfato, que se transforma em fructosa 6-fosfato.

        • fosforilación da fructosa 6-fosfato, que se transforma em fructosa 1,6-difosfato. Para isso se precisa outro ATP.

        • A molécula de fructosa 1,6-difosfato rompe-se, com o que se obtêm duas moléculas de três carbonos: uma aldotriosa e uma cetotriosa.

        • Somente o gliceraldehido 3-fosfato pode servir de substrato para a seguinte reação da glucólisis, mas a cetotriosa 3-fosfato pode sofrer isomerización e passar a gliceraldehido, de modo que as reações da glucólisis multiplicam-se por duas a partir de aqui.

        • O gliceraldehido 3-fosfato, mediante fosforilación e deshidrogenización converte-se em ácido 1,3-fosfoglicérico, precisa-se fosfato inorgânico e NAD que se reduz.

        • O ácido 1,3-fosfoglicérico perde um fosfato e forma-se ATP e ácido 3-fosfoglicérico.

        • O ácido 3-fosfoglicérico transforma-se em ácido fosfoenolpirúvico e posteriormente mediante a formação de ATO obtém-se ácido pirúvico.

        • Balanço neto da glucólisis: duas moléculas de ácido pirúvico, 2 NAD reduzidos (NADH+H+) e duas moléculas de ATP

        • Ciclo de Krebs

        • Nos organismos que vivem em `presença de oxigênio a oxidación do ácido pirúvico pode continuar e com este fim entra em uma rota metabólica denominada ciclo de Krebs. Para aceder a dita rota o ácido pirúvico transforma-se em acetil CoA em uma complicada reação catalisada por uma série de enzimas que recebem o nome de piruvato deshidrogenasa. Nas células procarióticas, tanto a glucólisis como o ciclo de Krebs têm local no citoplasma. Nas células eucarióticas a glucólisis produz-se no citosol e o ciclo de Krebs na matriz mitocondrial. Neste caso o ácido pirúvico procedente do hialoplasma penetra na matriz mitocondrial e sofre uma descarboxilación oxidativa que se leva a cabo em presença do NAD e do coenzima A. Assim o ácido pirúvico se transforma em acetil CoA. Depois o ácido acético ativado ou acetil coenzima A transforma-se na matriz mitocondrial em uma rota metabólica que seu descobridor Krebs denominou ciclo do ácido cítrico, e que hoje se conhece como ciclo dos ácidos tricarboxílicos ou ciclo de Krebs. Este ciclo está constituído por uma série de reações onde se completa a degradação total da molécula de glicose e consta dos seguintes passos:

          • União do acetil CoA com uma molécula de ácido oxalacético (quatro carbonos) para formar uma molécula de seis carbonos denominada ácido cítrico.

          • O ácido cítrico sofre uma isomerización e transforma-se em isocítrico.

          • Por descarboxilación e deshidrogenación o ácido isocítrico transforma-se em ácido -cetoglutárico.

          • Por deshidrogenación e descarboxilación do ácido -cetoglutárico forma-se succinil CoA que posteriormente se transforma em ácido succínico.

          • O ácido succínico transforma-se em ácido fumárico.

          • O fumárico por hidratación transforma-se em ácido málico

          • Por deshidrogenación do ácido málico forma-se de novo ácido oxalacético, com o que se fecha o ciclo.

          Balanço neto do ciclo de Krebs:

          Pela cada molécula de acetil CoA que ingressa no ciclo de Krebs se obtêm:

          2 moléculas de CO2

          1 molécula de FADH2 (FAD reduzido)

          3 moléculas de NADH+H+ (NAD reduzido)

          1 molécula de GTP transformable em ATP

        • Corrente respiratória. Fosforilación oxidativa.

        • Embora o ciclo de Krebs é característico da respiração aerobia, em nenhuma de suas reações intervém o oxigênio molecular. O oxigênio utiliza-se na última fase, onde os elétrons captados pelos NAD e os FAD são transportados até o oxigênio molecular para formar água. Este processo começa quando um destes nucleótidos se oxida e cede prótons e elétrons às moléculas que formam a corrente de transporte eletrônica situada na membrana mitocondrial interna. O transporte realiza-se mediante reações redox e na cada reação intervêm deus constituintes da corrente com potenciais redox diferentes. Os elétrons deslocam-se desde o constituinte que tem potencial redox menor para o que o apresenta maior. A fosforilación oxidativa consiste na síntese de ATP que se produz a expensas da energia gerada no transporte de elétrons através da corrente respiratória. Mediante este processo as mitocondrias obtêm a maior parte de sua energia. Na membrana mitocondrial interna existem transportadores de elétrons que transferem aos elétrons de acordo com seu potencial redox. Os transportadores estão agrupados formando grandes complexos de enzimas respiratórios; os principais são: o complexo NAD deshidrogenasa, o complexo BC1 e o complexo citocromo oxidasa. Estes três complexos aproveitam a energia que se liberta quando passam os elétrons através deles para bombear prótons ao espaço intermembranoso desde a matriz mitocondrial. Os elétrons passam através dos complexos enzimáticos desde o NAD e o FAD reduzidos até o oxigênio molecular. Segundo a hipótese quimioosmótica, a energia libertada na corrente respiratória é utilizada para bombear prótons desde a matriz até o espaço intermembrana. Cria-se assim um gradiente electroquímico de prótons através da membrana e a energia libertada nesse gradiente se utiliza para sintetizar ATP quando os prótons regressam à matriz através de uma proteína trans membrana denominada ATP sintetasa. Pela cada NAD reduzido que chega à corrente respiratória se produz uma libertação de elétrons que em seu transporte liberta energia suficiente para bombear seis prótons desde a matriz até o espaço intermembrana e pela cada dois prótons que regressam à matriz através do sistema ATP sintetasa se fosforila um ADP. Se o transportador de elétrons é o FADH2, este liberta energia suficiente para bombear quatro prótons e pela cada FAD se formarão portanto dois ATP. Como consequência de tudo isto pela cada molécula de NAD reduzido que se obtém do metabolismo se formam três ATP, e pela cada FAD reduzido se obtêm duas moléculas de ATP

          BALANÇO ENERGÉTICO DA DEGRADAÇÃO DE UMA MOLÉCULA DE GLICOSE:

          GLUCÓLISIS 2 NADH +H +

          2 ATP

          (DESCARBOXILACIÓN DO ÁCIDO PIRÚVICO ACETIL coA)

          2 MOLÉCULAS NADH+H+

          CICLO DE KREBS 2X3 NADH+H+

          2X1 FADH2

          2X1 ATP

          CORRENTE RESPIRATÓRIA

          PELA cada NADH+H+ SINTETIZAM-SE 3 ATP

          PELA cada FADH2 SINTETIZAM-SE 2 ATP

          10 NADH+H+ X3 = 30 ATP

          2 FAHH2 X2 = 4 ATP

          Balanço neto: 38 ATP

          Reação global da respiração: glicose + Ou2 CO2 + H2Ou + ATP

          FERMENTAÇÕES

          Com o nome de fermentação conhecem-se as transformações anaerobias dos açúcares, e caraterizam-se por ser um processo de oxidación incompleto onde o produto final é sempre um composto orgânico. O principal material de partida das fermentações é a glicose, embora às vezes podem ser outros compostos. O homem faz uso das fermentações para a produção de substâncias de seu interesse, tais como alimentos ou fármacos. Existem vários tipos de fermentação: entre os mais importantes está a fermentação alcoólica e a fermentação láctica. A fermentação alcoólica consiste na transformação da glicose em duas moléculas de álcool etílico ou etanol. É o tipo de fermentação mais conhecida e utilizada. O primeiro passo consiste na transformação da molécula de glicose em duas moléculas de ácido pirúvico mediante o processo denominado glucólisis; depois o ácido pirúvico obtido é descarboxilado e transforma-se em acetaldehido. Este passo está catalisado por uma enzima denominado descarboxilasa; e, finalmente, outra enzima denominado etanol deshidrogenasa transforma em acetaldehido em etanol.

          A fermentação láctica consiste na formação de ácido láctico a partir da degradação da glicose que se encontra na lactose do leite. Em primeiro lugar a glicose mediante glucólisis transforma-se em ácido pirúvico, que posteriormente se transforma em ácido láctico. O passo de ácido pirúvico a ácido láctico está catalisado por uma enzima denominado lactato deshidrogenasa, e obtêm-se assim produtos derivados do leite. Este tipo de fermentação pode ser produzido no tecido muscular quando atua em condições anaerobias, dando local à fadiga muscular e à sensação que denominamos com o nome de agujetas, já que o ácido láctico forma pequenos cristais que se acumulam nos músculos.

        • CATABOLISMO DE LÍPIDOS

        • Nos animais as gorduras têm uma grande importância como combustível orgânico, já que possuem um alto valor calórico. O principal mecanismo de obtenção de energia a partir dos lípidos é a oxidación dos ácidos gordurosos. Estes procedem na célula da hidrólisis dos triglicéridos e fosfoglicéridos. A hidrólisis leva-se a cabo mediante lipasas específicas que rompem as uniões tipo éster, libertando ácidos gordurosos e glicerina. A glicerina transforma-se em fosfogliceraldehido, incorporando-se ao catabolismo de glúcidos, e os ácidos gordurosos uma vez livres no citoplasma sofrem o processo denominado -oxidación hélice de Lynen. Para isso penetram na matriz mitocondrial após haver sido ativados na membrana mitocondrial externa. O ácido gorduroso se fragmenta em compostos com dois átomos de carbono. A fragmentação inicia-se pelo extremo do grupo carboxilo e é consequência da oxidación do carbono situado em posição e daí o nome da rota, que consta das seguintes etapas:

        • Oxidación entre os carbonos e . Neste passo há um FAD que se reduz.

        • Hidratación do composto anterior.

        • Oxidación do carbono . Neste passo há um NAD que se reduz.

        • Rompe-se o enlace entre o carbono e o carbono , e fica assim um ácido gorduroso com menos dois carbonos, que a sua vez reinicia o ciclo. O acetil CoA formado se degradará posteriormente no ciclo de Krebs.

        • Como balanço desta rota metabólica temos que na cada espira da hélice de Lynen ou na cada processo de -oxidación se obtém: uma molécula de acetil CoA, uma molécula de FAD reduzido (FADH2) e uma molécula de NAD reduzido (NADH+H+). Para avaliar o balanço global da -oxidación de um ácido gorduroso há que ter em conta o número de espiras que tem a hélice de Lynen.

        • CATABOLISMO DE PRÓTIDOS

        • Pelo geral as células não utilizam as proteínas como fonte de energia, no entanto, os amino ácidos restantes após a síntese proteica não podem ser armazenados nem excretados. Devido a isso são utilizados como combustível celular. Isto ocorre em dietas hiperproteicas ou em dietas de jejum. A degradação dos amino ácidos realiza-se em duas fases:

        • Separação dos grupos amino, que serão excretados em forma de ácido úrico, urea ou amoníaco.

        • A corrente carbonada restante será degradada a CO2 na respiração mitocondrial ou bem transformada em glicose, que depois será utilizada como fonte de energia

        • A FOTOSSÍNTESE

        • IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA DA FOTOSSÍNTESE. REAÇÃO GLOBAL DA FOTOSSÍNTESE

        • A fotossíntese consiste na captação e conversão da energia luminosa em energia química. As plantas tomam do médio os bioelementos carbono, hidrogênio e oxigênio em seu estado de máxima oxidación e graças à energia luminosa reduzem estes compostos e incorporam-nos à matéria celular. Os produtos que por médio da fotossíntese fabricam as plantas servem de maneira direta ou indireta ao resto dos seres do planeta, o que converte assim à luz que recebemos do sol na fonte primária de energia de todos os seres vivos. A luz solar é utilizada pelas plantas. Estas servem de alimento aos animais herbívoros, e estes a sua vez servem de alimento aos carnívoros. As células fotosintéticas fabricam celulosa e desprendem oxigênio, que são utilizados pelas células heterótrofas, que os decompõem em CO2 e H2Ou, que as células fotosintéticas transformam de novo graças à luz solar. Existe grande variedade de organismos fotosintéticos, entre eles há organismos procariontes, tais como algas verde azuladas e bactérias verdes e purpúreas; entre os eucariontes estão as plantas superiores, algas pluricelulares verdes, pardas e vermelhas e alguns organismos unicelulares.

          Pigmentos fotosintéticos: Embora a clorofila é o pigmento universalmente distribuído, não é o único que possuem os organismos para realizar este processo; existem, ademais, outros pigmentos capazes de captar a luz, como carotenoides e ficobilinas. A clorofila é o pigmento que dá às plantas a cor verde. Existem quatro tipos fundamentais que se caraterizam por absorver longitudes de onda diferentes. A clorofila A é verde azulada e encontra-se em todos os organismos fotosintéticos produtores de oxigênio. A clorofila B é verde amarelada e encontra-se em plantas superiores e algas verdes. A clorofila C representa-se nas algas pardas e o D nas vermelhas. A molécula de clorofila consta de um núcleo formado por quatro anéis pirrólicos que possuem em seu centro um átomo de magnésio e uma corrente lateral terpenoide formada por fitol. Os carotenoides são moléculas derivadas do isopreno, que absorvem longitudes de onda diferentes à clorofila e a energia absorvida por estes pigmentos acessórios é transferida posteriormente à clorofila. As ficobilinas aparecem nas algas vermelhas e cianocífeas e são duas: a ficoeritrina que se encontra nas algas vermelhas e a ficociamina, que se encontra nas cianocífeas (verde azuladas). Os organismos que realizam a fotossíntese utilizam um dador de elétrons para reduzir a um aceptor eletrônico. Exceto em bactérias, o resto utiliza-se como dador de elétrons à água que reduz ao CO2, e como resultado deste processo se desprende oxigênio molecular, pelo que a equação global da fotossíntese pode ser resumido da forma seguinte: as plantas utilizando a água que tomam do chão ou o CO2 que tomam da atmosfera e em presença de clorofila, são capazes de sintetizar compostos orgânicos (glicose) e como resultado do processo se desprende ao médio oxigênio molecular.

        • REAÇÕES FOTOSINTÉTICAS

        • Todos os pigmentos dos cloroplastos se organizam na membrana do tilacoide em dois conjuntos funcionais ligados às correntes de transporte eletrônico, que se denominam fotosistema 1 e fotosistema 2. O fotosistema 1 absorve longitudes de onda de uns 700 nanómetros e não é o responsável pelo desprendimento de oxigênio. O fotosistema 2 absorve longitudes de onda de 680 nanómetros e precisa-se para o desprendimento de oxigênio. As reações da fotossíntese ocorrem em duas fases que denominaremos fase luminosa e fase escura. Na fase luminosa tem local a síntese de ATP a expensas de ADP e fosfato inorgânico, com o consequente armazenamento de energia em sua molécula. É um processo químico que precisa luz e clorofila. Em segundo local ocorre a redução de um composto que atuará posteriormente na dase escura cedendo hidrogênio: este composto é o NADP. Na fase escura tem local a formação de glicose e outros produtos a partir do CO2.

        • Fase luminosa da fotossíntese.

        • Einstein propôs que a energia luminosa se transmite em unidades discretas que recebem o nome de fotones de luz. A absorção dos fotones de luz pela molécula de clorofila provoca uma separação de cargas positivas e negativas, o que faz com que a região espacial da membrana do tilacoide perca elétrons, que ao ficar livres são portadores de grande parte da energia do fotón absorvido; assim a cada fotón de luz apropriado que chega à clorofila excita elétrons de dita molécula, e ao lhe comunicar sua energia o eleva a um nível energético superior, mas como nesta situação são instáveis tendem a regressar a seu estado inicial. Os fotosistemas um e dois são os componentes que libertam energia em uma corrente de transporte contínuo de elétrons que se estende desde a água, que é o donador de elétrons, até o NADP, que é o aceptor de elétrons. Todas as células fotosintéticas que desprendem oxigênio possuem ambos fotosistemas, que atuam de modo sequencial conectado. Ao absorver fotones, as moléculas de pigmento do fotosistema 1 perdem elétrons, que são transferidos a um receptor eletrônico primário denominado P430. Estes elétrons fluem pela via de uma corrente de transporte até o NADP, provocando sua redução; assim, em e fotosistema 1 fica um oco eletrônico que deve ser recheado, e os elétrons necessários para rechear este oco são contribuídos por uma corrente central de transporte que se estende desde o fotosistema 2 ao 1. Do mesmo modo, o oco eletrônico que fica no fotosistema 2 também deve ser recheado, e os elétrons necessários para isso procedem da fotolisis da água. Este processo de transporte eletrônico cíclico leva acoplada a fosforilación do ADP em ATP, e este passo está localizado na corrente de transporte que vai desde o fotosistema 2 ao fotosistema 1, e a este conjunto de reações se lhes denomina fotofosforilación cíclica.

          Além do transporte de elétrons acíclico que estudamos há outro transporte cíclico induzido também pela luz e que pode ser reconhecido pela fosforilación do ADP em ATP.

          Neste caso não há transferência neta de elétrons nem também não agregado de produto reduzido. A absorção de energia luminosa produz um fluxo de elétrons desde o fotosistema 1 através de uma corrente circular de transportadores eletrônicos e os elétrons voltam ao fotosistema 1 sem passar pelo fotosistema 2.

          A este processo denomina-se-lhe fotofosforilación cíclica.

          2.2. Fase escura da fotossíntese.

          Na fase escura da fotossíntese o CO2 reduz-se a carbohidratos. O estudo desta fase deve-se a Calvin e seus colaboradores, por isso este processo se denomina ciclo de Calvin. Estes pesquisadores sugerem que a fase escura não se realiza em uma única reação, senão que se leva a cabo em uma série de reações.

          Para fazer suas investigações marcaram o CO2 com um isótopo emissor de radiação; como consequência destas investigações se observou que o primeiro produto formado ao se incorporar o CO2 era um composto de três átomos de carbono; por isso às plantas que seguem este processo lhas denomina T3. Este composto forma-se pela combinação do CO2 com uma molécula de 5 carbonos (ribulosa 1,5-difosfato). Forma-se em primeiro lugar um intermediário de seis carbonos muito instável, que imediatamente se rompe em duas moléculas de três carbonos a cada uma (ácido 3-fosfoglicérico). Este composto é fosforilado pelo ATP para dar ácido 1,3-fosfoglicérico, que a seguir é reduzido pelo NADPH2 para dar gliceraldehido. Para dar glicose (produto final da fotossíntese) precisam-se seis moléculas de CO2. Isto implica a fixação de seis moléculas de CO2 a seis moléculas de ribulosa 1,5-difosfato, e ao final a formação de doze moléculas de gliceraldehido. Com elas se produzem várias reações que levam à regeneração da ribulosa e à formação de novos carbohidratos.

          Na primeira reação, quatro moléculas de triosa formam duas hexosas.

          Na segunda reação as duas hexosas formadas anteriormente reagem com duas triosas e formam duas pentosas e duas tetrosas.

          Na terceira reação as duas tetrosas anteriores reagem com duas triosas para formar açúcares de 7 carbonos.

          Na quarta reação os açúcares de sete carbonos reagem com dois triosas e formam quatro pentosas.

          Das doze moléculas de triosa formadas inicialmente restam ainda duas: estas darão local a uma hexosa (glicose), produto final da fotossíntese. Embora a glicose é o produto fundamental da fotossíntese, este processo não só conduz à síntese de glicose, senão de outros princípios imediatos, como ácidos gordurosos, amino ácidos ou nucleótidos a expensas do ácido 3-fosfoglicérico e outros metabolitos do ciclo de Calvin.

        • FOTORRESPIRACIÓN.

        • A união do CO2 com a molécula ribulosa fosfato, está catalisada por uma enzima denominado ribulosa difosfato carboxilasa oxigenasa, denominado também enzima rubisco, porque além de catalisar a união do CO2, catalisa também outra reação desconhecida durante muito tempo, que é uma oxigenación. Quando a ribulosa difosfato se combina com o oxigênio, ao se romper este composto se formam duas moléculas diferentes: uma de três carbonos (fosfoglicerato) e outra de dois carbonos (fosfoglicolato). Este último se degrada finalmente se libertando em forma de CO2 o carbono obtido o fosfoglicolato. Este último se degrada em forma de CO2. A este conjunto de reações que consistem na captação de oxigênio e cessão do CO2 se lhe denomina fotorrespiración.

        • FATORES QUE AFETAM À INTENSIDADE DA FOTOSSÍNTESE.

          • Intensidade luminosa: a atividade fotosintética aumenta com a intensidade luminosa até atingir um limite máximo característico da cada espécie.

          • Concentração de CO2: a atividade da fotossíntese aumenta conforme vai crescendo a concentração de CO2.

          • Temperatura: como toda atividade enzimática. A fotossíntese aumenta com a temperatura até atingir um máximo, acima do qual se produz a desnaturalización das enzimas.

          • Umidade ambiental: quando há escassez de água, os estomas se fecham para evitar perdas por transpiração. Dificulta-se assim o passo de CO2, e a atividade fotosintética diminui.

          • Concentração de oxigênio: quando aumenta a concentração de oxigênio baixa o rendimento fotosintético devido às perdas por fotorrespiración.

          • Fotoperíodo: o rendimento fotosintético está em relacionamento direta às horas de exposição à luz que tenha a planta.

        • QUIMIOSÍNTESIS

        • Os processos de fotossínteses que estudamos são a forma mais importante de anabolismo autótrofo, já que a fonte de energia para transformar as substâncias inorgânicas em orgânicas é a luz solar, mas existe outra forma de anabolismo autótrofo onde as fontes de energia são reações exotérmicas: é a quimiosíntesis. Este processo só o realizam um reduzido número de bactérias, e pode ser:

          • Quimiosíntesis do carbono

          • Quimiosíntesis do nitrógeno

          5.1. Quimiosíntesis do carbono.

          Realizam este processo:

          • As bactérias nitrificantes. A reação exotérmica cuja energia é empregue para a transformação do CO2 em matéria orgânica é a oxidación do amoníaco a ácido nítrico e se leva a cabo mediante bactérias do gênero nitrosoma e nitrobacter.

          • Sulfobacterias incoloras. A reação que se produz nestes casos é a oxidación do sulfuro de hidrogênio que fica transformado em ácido sulfúrico.

          • Ferrobacterias. Neste caso se oxidan carbonatos e sulfatos de ferro que se transformam finalmente em hidróxidos.

          5.2. Quimiosíntesis do nitrógeno.

          Algumas bactérias são capazes de levar a cabo a incorporação de nitrógeno do ar para transformá-lo em matéria orgânica. Estas bactérias pertencem aos gêneros clostridium e azotobacter, que vivem no chão, e ao gênero rhizobium, que se desenvolve em simbiose com a raiz dos legumes. Estas bactérias oxidan corpos orgânicos para obter energia (fundamentalmente glúcidos que procedem de restos de matéria orgânica do chão, ou das raízes dos legumes).

          A HERANÇA DOS SERES VIVOS

        • CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA MENDELIANA. TIPOS DE HERANÇA.

        • A genética é a parte da biologia que estuda a transmissão das caraterísticas hereditarias. Mediante os gametos os pais transmitem a seus filhos as caraterísticas hereditarias conservando-se de geração em geração as caraterísticas próprias da espécie.

          As caraterísticas hereditarias transmissíveis podem ser de três tipos:

          • Específicas, isto é, próprias da espécie.

          • Particulares, isto é, próprias do indivíduo.

          • Mutações: mudanças hereditarios do material genético.

          As caraterísticas hereditarias estão codificadas em uma série de nucleótidos que denominamos genes. Os genes estão situados nos cromossomos e nas células existem cromossomos homólogos que apresentam genes iguais mas não idênticos, isto é, regulam uma mesma caraterística mas podem o fazer de forma diferente. A cada par de genes que regulam uma mesma caraterística hereditaria e que estão situados no mesmo local em cromossomos homólogos se denominam genes alelos, e o local que ocupam esses genes no cromossomo se denomina locus. A existência de genes alelos leva-nos a definir o conceito de domínio e recesividad. Diz-se que um gene alelo é dominante quando se manifesta sempre (se representa com uma letra maiúscula); diz-se que um gene alelo é recesivo quando se manifesta só se não está presente um dominante (se representa com letra minúscula). Há ocasiões em que não existe domínio e recesividad entre os alelos; fala-se então de codominancia ou herança intermédia. Os alelos do par podem ser iguais ou diferentes. Se são iguais, o indivíduo é homocigótico e considera-se-lhe raça pura. No segundo caso, o indivíduo é heterocigótico e denomina-se híbrido. O conjunto de genes de um indivíduo é invariável e idêntico em todas suas células; denomina-se genotipo. Mas estes genes não se manifestam em sua totalidade e portanto se denomina fenotipo o conjunto de caraterísticas externas de um indivíduo que depende da expressão dos genes e do ambiente.

        • EXPERIÊNCIAS DE MENDEL

        • Gregorio Mendel, gregorio agustino, publicou em 1866 um artigo que ia revolucionar o mundo científico em uns anos mais tarde. Nele se descreviam as experiências realizadas durante vários anos nas que Mendel estudou a forma de se transmitir as caraterísticas hereditarias de geração em geração. Para suas experiências utilizou fundamentalmente a planta da ervilha. Esta planta ao ser hermafrodita oferece a possibilidade de realizar a fecundación cruzada entre diferentes variedades, permitindo ao mesmo tempo a autofecundación.

          A eleição das caraterísticas a analisar foi uma das idéias mais brilhantes que teve Mendel: fixou-se em determinados aspetos da planta que apresentavam alternativas claramente diferenciables, por exemplo cor da semente, forma, cor da flor, etc. Nos primeiros anos de estudo dedicou-os a comprovar se as variedades escolhidas eram ou não raças puras. Para isso deixou que as plantas se autofecundasen várias gerações, comprovando que a caraterística a estudar se transmitia sem variação. Com seus experimentos chegou a deduzir três leis gerais, que em sua honra se conhecem com o nome de leis de Mendel:

        • Lei de uniformidade dos híbridos da primeira geração filial (F1): Os descendentes da travessia de dois indivíduos raça pura que diferem em uma caraterística hereditaria são todos fenotípicamente iguais

        • Lei de disgregación: os fatores hereditarios são entidades que se transmitem independentemente e que podem ser separado ou segregarse durante a formação das células sexuais.

        • Para chegar a concluir nesta lei, Mendel deixou que se autofecundasen as plantas do F1, se obtendo assim o F2 ou segunda geração filial. Os resultados destas experiências fizeram pensar que as caraterísticas hereditarias dependem de fatores que não se misturam nem se contaminam quando se encontram ao mesmo tempo na mesma planta, e quando dois fatores diferentes que afetam a uma mesma caraterística se reúnem em uma mesma planta, esta manifesta uma das alternativas, e daí surge o conceito de domínio. Se uma planta tem dois fatores diferentes para a cada caraterística, a segregação consiste em que a metade das células sexuais recebam um fator e a metade o outro, se reunindo a esmo na descendencia.

          Retrocruzamiento. Travessia prova.

          Quando um genotipo homocigótico dominante determina o mesmo fenotipo que o genotipo heterocigótico, para o distinguir é necessário realizar uma travessia determinada. De modo geral se um híbrido cruza-se com qualquer de seus progenitores, ao processo se lhe denomina retrocruzamiento; e se o parental utilizado é o de genotipo recesivo, o retrocruzamiento chama-se travessia prova. Mendel utilizou este método para provar suas hipóteses: cruzou ervilhas de semente lisa obtidas no F1 com o parental recesivo. A análise do fenotipo da descendencia obtida na travessia prova permite conhecer o genotipo dos indivíduos do F1.

          Herança intermédia. Codominancia.

          Os alelos não sempre apresentam um relacionamento de domínio ou recesividad; em certos casos, pode ser dado uma herança intermédia. Se cruzamos raças puras de planta-a Dom Diego de noite: uma de flores vermelhas e outra de flores brancas, obtemos um F1 uniforme mas de cor rosa, isto é, cor intermédia entre a cor de flores dos progenitores. A este tipo de herança denomina-lha herança intermédia.

          Outro tipo de relacionamento entre alelos é a codominancia. Neste caso o indivíduo heterocigótico manifesta o fenotipo dos dois alelos, e o exemplo mais conhecido é o dos grupos sanguíneos MN no homem. Um indivíduo pode ser MM, NN ou bem MN, e neste caso o indivíduo heterocigótico apresenta os dois tipos de antígenos.

          Alelismo múltiplo.

          Do visto até agora podemos sacar duas conclusões errôneas:

          • Que a cada caraterística hereditaria está controlada por um só gene.

          • Que um gene tem dois alelos.

          Mas isto não é verdadeiro: no homem conhecem-se ao menos dois genes diferentes que controlam a surdez e dois genes diferentes que regem a cegueira para as cores. Ademais, existem genes que têm vários alelos, e isto é ou que se conhece com o nome de alelismo múltiplo. Como exemplo mais característico de alelismo múltiplo citaremos a herança do sistema A B 0 nos grupos sanguíneos do homem. Na parede dos hematíes (glóbulos vermelhos) existem três glucoproteínas que determinam a existência de quatro grupos sanguíneos: A, B, AB ou 0. A glucoproteína A tem em seu extremo uma molécula de N acetil galactosamina. A glucoproteína B tem em seu extremo uma molécula de glalactosa. A glucoproteína 0 não apresenta nenhum dos açúcares anteriores. A existência das glucoproteínas A e B deve-se a duas variantes de uma mesmo enzima que inserem os respetivos açúcares terminais. Os indivíduos 0 não têm essa enzima. A presença destas enzimas vem determinada por três genes alelos denominados A, B, 0, dos quais A e B são codominantes e o 0 é recesivo com respeito aos outros dois. Os indivíduos de grupo sanguíneo A levam em seu sangue anticorpos denominados também aglutininas anti-B; os de grupo B levam aglutininas anti-A; os de grupo 0 levam aglutininas anti-A e anti-B e os de grupo AB não levam aglutininas. Assim ao realizar uma transfusão de sangue é necessário conhecer os aglutinógenos que se encontram nos hematíes do doador e as aglutininas que há no plasma do receptor.

          AGLUTINÓGENOS A B AB 0

          (antígenos) A B AB ----

          glóbulos vermelhos

          _________________________________________________________________________

          AGLUTININA anti-B anti-A ---- anti-A, anti-B

          (anticorpo) (b) (a) (a) (b)

          plasma sanguíneo

          Receptor

          dador ¬

          A

          B

          AB

          0

          A

          +

          -

          +

          -

          B

          -

          +

          +

          -

          AB

          -

          -

          +

          -

          0

          +

          +

          +

          +

          dador universal receptor universal

          Embora a qualquer indivíduo lhe poderíamos acrescentar sangue 0 é sempre favorável acrescentar o sangue do mesmo grupo. O 9 se acrescentará só em casos urgentes (os anticorpos que chegam com o plasma se inactivan rapidamente e, ademais, a concentração é baixa).

        • Lei de transmissão independente: ligamiento e recombinación.

        • Após enunciar a primeira e segunda lei, Mendel quis comprovar que ocorria ao considerar ao mesmo tempo duas caraterísticas hereditarias (dihibridismo) ou mais (polihibridismo). Em uma de suas experiências, Mendel cruzou duas raças puras de ervilha: uma para cor amarelo e forma lisa da semente, e outra ara a cor verde e forma rugosa. Obteve um F1 uniforme de fenotipo amarelo e liso. Depois cruzou os indivíduos do F1 para obter o F2, mas antes de obter os resultados, Mendel considerou duas possibilidades: se estas duas caraterísticas transmitiam-se juntas, no F2 só terá dois tipos de sementes: amarelas e lisas, verdes e rugosas; mas se a transmissão é independente, no F2 terá, ademais, sementes amarelas e rugosas, e verdes e lisas. Estes últimos foram os resultados encontrados por Mendel. Estes resultados permitiram-lhe enunciar sua terceira lei:

          • Lei de transmissão independente dos carateres: na transmissão de duas ou mais caraterísticas hereditarias, a cada par de alelos que controla uma determinada caraterística se transmite ao F2 independentemente de qualquer caraterística hereditaria.

          Estes princípios que foram descobertos por Mendel seguem sendo válidos, embora na atualidade existem achados que os focam e especificam desde perspetivas que Mendel não pôde ter em conta devido ao escasso desenvolvimento da biologia em sua época. Quando Mendel levou a cabo seus experimentos, a estrutura do núcleo, o material cromosómico e a meiosis eram desconhecidos, e Mendel pensava nos genes como em umas unidades hipotéticas que se apresentavam em pares, a cada um dos membros do par procedia de um progenitor, e quando os organismos formavam seus gametos, o casal de alelos se separava e distribuía independentemente em gametos diferentes. Posteriormente estuda-se o relacionamento entre a meiosis e os fatores hereditarios. Sabe-se que os genes se encontram nos cromossomos e os pais transmitem a seus filhos gametos, isto é, grupos de cromossomos; e como as caraterísticas hereditarias estão em maior número que os cromossomos, se deduze que a cada cromossomo deve conter vários genes. Assim se estabelecem os grupos de ligamiento: já que todos os genes de um cromossomo tendem a permanecer juntos, se denomina genes unidos e em conjunto constituem um grupo de ligamiento.

          Morgan, trabalhando com a Drosophyla Melanogaster, confirmou a existência dos grupos de ligamiento e descobriu que tinha genes que não seguiam a terceira lei de Mendel, singelamente porque estavam situados no mesmo cromossomo. Comprovou que as caraterísticas de Drosophyla podiam ser agrupado em quatro séries que se correspondem com os quatro pares de cromossomos que apresenta Drosophyla. Posteriormente o mesmo Moram pôde observar que em algumas ocasiões não se transmitem em bloco as caraterísticas de um cromossomo. Isso é devido ao entrecruzamiento entre cromossomos homólogos na meiosis. A este processo denomina-se-lhe recombinación e às formas decorrentes denomina-lhas formas recombinantes. Em um indivíduo duplo heterocigótico seu genotipo pode ser apresentado em duas situações diferentes: se os dois alelos dominantes estão em um mesmo cromossomo, e portanto os dois recesivos em outro, se diz que os alelos estão em fase de acoplamento; em caso contrário diz-se que estão em fase de repulsión. Quanto mais próximos estejam dois genes em um cromossomo, menor é a probabilidade de recombinación. A distância genética entre duas loci tanto faz à fração de recombinación expressa em tanto por cento, e a unidade de medida é o Morgan (se dois genes apresentam um 20% de recombinación, isto indica que ditos genes distan no cromossomo 20 morgans)

        • DETERMINAÇÃO CROMOSÓMICA DO SEXO. HERANÇA DAS CARATERÍSTICAS UNIDAS Ao SEXO.

        • A herança do sexo e sua determinação pode ser devido a fatores tanto genéticos como não genéticos. Desde o ponto de vista genético, o sexo pode vir definido por um par de cromossomos ou por um par de genes. Em Drosophyla e na espécie humana, a determinação do sexo nas fêmeas deve-se a um casal de cromossomos iguais XX, pelo que se diz que são homogaméticas; e dois cromossomos diferentes XY no macho, pelo que se diz que são heterogaméticos. Isto ocorre também em quase todos os mamíferos e em muitos insetos. Mas esta situação não é geral, e assim nas aves e em muitos lepidópteros (borboletas) o sexo homogamético é o macho e o heterogamético a fêmea. Em outros casos não existe cromossomo E, então as fêmeas são XX e os machos X0 ou simplesmente X. Em alguns insetos não há diferença nos cromossomos de ambos sexos, e esta herança depende de um gene com dois alelos, sendo homocigóticas as fêmeas e heterocigóticos os machos. Nas abejas e vespas, o sexo depende da dotação cromosómica; os machos são haploides e as fêmeas diploides. Em alguns casos, a herança do sexo não depende de fatores genéticos senão de fatores ambientais; assim na espécie Bonellia Viridis a larva nada livremente durante a primeira fase de seu desenvolvimento. Se ao terminar dita fase não encontra a uma fêmea, se deposita no fundo e se desenvolve como fêmea. Mas se encontra uma, se introduz em seu interior, e nos condutos genitais desta, mediante a influência dos hormônios, se desenvolve como macho, ficando a viver como parasita da fêmea. Os cromossomos que determinam o sexo ao igual que os demais cromossomos, têm genes, e estes genes seguem um modo particular de herança como o cromossomo E não é homólogo do X; assim a fêmea pode ser homocigótica ou heterocigótica para os genes situados no cromossomo X, enquanto o macho só pode ser hemicigótico. O cromossomo E apresenta alguns genes que se transmitem exclusivamente através dos machos: é o que se denomina herança holándrica. Ademais, no cromossomo E há uma região homóloga e, para essas caraterísticas situadas na região homóloga ao cromossomo X, tanto as fêmeas como os machos podem ser homocigóticos ou heterocigóticos. Em alguns casos, o sexo pode influir na manifestação de genes situados nos autosomas; por exemplo a herança da calvicie no homem: os varões heterocigóticos manifestam a calvicie, enquanto as fêmeas heterocigóticas não a manifestam. Este tipo de herança denomina-se herança influída pelo sexo.

          A espécie humana possui 46 cromossomos distribuídos em 22 casais de autosomas, e um casal de cromossomos sexuais: XX para a mulher, e XY para o varão. O cromossomo E, um dos mais pequenos do cariotipo humano tem um reduzido número de genes, enquanto o cromossomo X, de tamanho bastante grande, possui um elevado número de genes. Nos cromossomos X e E há um segmento homólogo que permite seu apareamiento na meiosis. Na zona não homóloga do cromossomo X é onde se situam os genes que seguem um tipo especial de herança que se denomina herança unida ao sexo ou herança unida ao cromossomo X; destes genes cabe destacar por sua importância os que regulam as anomalias hereditarias daltonismo e hemofilia no homem. O daltonismo é uma anomalia hereditaria recesiva que dificulta a visão das cores vermelho e verde. Para que um varão seja daltónico é suficiente que receba o gene de sua mãe através do cromossomo X; enquanto uma mulher para ser daltónica tem que receber dito gene de seu pai e de sua mãe. Assim, o daltonismo é mais frequente nos homens que nas mulheres. As mulheres heterocigóticas para dito gene diz-se que são portadoras, pois embora são normais, podem transmitir a doença a seus filhos varões.

          1ª AVALIAÇÃO

          GLÚCIDOS

        • Indica a que tipo de compostos pertencem glicose e fructosa e daí função biológica realizam.

        • Que tipo de enlace apresentam os disacáridos? E os polisacáridos?.

        • Cita as funções biológicas mais importantes de glúcidos e ponha exemplos.

        • Em que tipo de células buscaria amido e em quais glicogênio? Importância biológica destes compostos.

        • Pode o homem utilizar celulosa para obter glicose? E amido? Razoa-o.

        • Os monosacáridos têm poder redutor. Por que alguns disacáridos não o têm?

        • Por que existem formas cíclicas nos monosacáridos?

        • Explica a importância dos seguintes açúcares: glicose, ribosa, peptidoglicanos, sacarose e celulosa.

        • Que diferença há ente holósido e heterósido? E entre homopolisacárido e heteropolisacárido?

        • Em uma prática de laboratório quer ser demonstrado o poder redutor dos açúcares, mas só e dispõe de sacarose. Que faria para demonstrar este poder redutor?

        • Por que não é totalmente correto o termo hidrato de carbono?

        • É levógira a cetotriosa?

        • Define o termo aglucón.

        • Explica o significado dos seguintes termos: alfa, D, +, glucopiranosa.

        • Indica verdadeiro ou falso:

        • - Todos os polisacáridos têm função estrutural (F)

          • A galactosa é um composto formado por lactose e glicose (F)

          • Um monosacárido é destrógiro se o OH do último carbono asimétrico está ao lado direito (F)

          • O amido é um polisacárido com função energética (V)

          • A glicose e a sacarose não apresentam poder redutor (F)

          • A celulosa é um disacárido com função estrutural (F)

          • A maltosa é um disacárido que se obtém por hidrólisis do amido (V)

          • Os anómeros são isómeros que se originam na ciclación dos monosacáridos (V)

          LÍPIDOS

        • Indica que função biológica realizam os triglicéridos e daí produtos se obtêm de seu hidrólisis.

        • Que lípidos são anfipáticos ou polares? Existe algum relacionamento entre esta propriedade e a função que estes realizam nas células? Razoa-o.

        • Como se orientam as moléculas de fosfolípido ao ser introduzidas em um médio aquoso?

        • Por que se caraterizam os lípidos saponificables? Indica os exemplos que conheça.

        • Que tipo de composto é o colesterol e qual é sua importância biológica?

        • Representa um ácido gorduroso monoinsaturado e outro poliinsaturado.

        • Explica como faria sabão a partir de gordura e como se chama dita reação.

        • Que tipo de composto é a glicerina?

        • Que é um terpeno?

        • Por que os azeites são mais fluídos que outro tipo de gordurosas como as mantecas e os sebos?

        • Que são as ceras e daí importância têm no organismo?

        • Por que os animais utilizam gordurosa como elemento principal de reserva enquanto os vegetais utilizam açúcares?

        • Que é a esterificación?

        • Quais são as funções dos ácidos biliares?

        • Indica verdadeiro ou falso:

          • A vitamina A é um derivado terpenoide (V)

          • Os lípidos saponificables não têm ácidos gordurosos em sua composição (F)

          • As ceras são lípidos insolubles com função protetora (V)

          • Os esfingolípidos incluem-se dentro dos lípidos de membrana (V)

          • Os triglicéridos podem formar micelas (F)

          • O colesterol é tóxico inclusive em concentrações fisiológicas (F)

          PRÓTIDOS

        • Que quer dizer que os amino ácidos são compostos anfóteros?

        • Que entende por conformação de uma proteína? Guarda relacionamento com sua função?

        • Que tipo de enlace mantém estável ña estrutura primária das proteínas? E a secundária?

        • Que entende por proteínas globulares e filamentosas? A que tipo pertencem as enzimas? E as queratinas?

        • Em que consiste a desnaturalización das proteínas? Que enlaces se rompem neste processo?

        • Qual é a importância biológica das proteínas?

        • É verdadeiro que a estrutura primária de uma proteína determina sua conformação e sua função? Razoa-o.

        • Escreve um tripéptido formado por três unidades de glicocola, logo hidrolízalo. Que obtém?

        • Por que os amino ácidos são iões dipolares?

        • Explica o significado da seguinte afirmação: “A sequência de amino ácidos determina a estrutura e função da proteína”.

        • Que é um grupo prostético? Ponha algum exemplo que indique sua importância biológica.

        • Que elementos são comuns às moléculas de glúcidos e prótidos?

        • A que se denomina ponto isoeléctrico de um amino ácido?

        • Por que se diz que as proteínas são especifica?

        • Que tipo de molécula é a hemoglobina? Que estrutura apresenta?

        • O ponto isoeléctrico da alanina é 6. Como se encontrará este amino ácido a ph ácido?

        • A informação genética armazenada no DNA inclui um código para a estrutura primária da cada proteína. De que dependem as estruturas secundária, terciária e cuaternaria?

        • Por que o ARN não apresenta em toda sua longitude estrutura de dupla hélice?

        • Que diferença existe entre um DNA monocatenario e um ARN monocatenario?

        • Como se realça o enlace entre dois ribonucleótidos?

        • Que relacionamento existe entre o ARNhn e o ARNm?

        • Que é um enlace fosfodiéster?

        • Que diferença existe entre nucleósido e nucleótido?

        • Qual é a importância biológica do ATP?

        • Que são os nucleosomas?

        • Que função têm o RNAt?

        • Em que se diferencia um enlace Ou glicosídico de um N glicosídico?

        • É possível que no DNA de uma célula o conteúdo total de bases púricas seja de 20%?

        • Para caraterizar um ácido nucléico, um pesquisador analisa o tipo de açúcar e bases nitrogenadas, perde parte de seus resultados e fica só com os dados: 30% adenina; 50% citosina, 10% guanina. Que pode deduzir destes resultados?

        • Que provas há de que o DNA é o portador da mensagem genética?

        • Que diz a teoria semiconservativa de replicação do DNA?

        • Que quer dizer que o crescimento de uma corrente é 5´3´?

        • Que são os fragmentos de Okazaki?

        • Indica ña diferença funcional entre uma DNA polimerasa e uma RNA pol.

        • Que enzimas intervêm na replicação do DNA?

        • Que é um Codón e um anticodón?

        • Que consequências pode ter para a célula uma mudança na sequência de bases que codifica uma proteína?

        • Que significado tem na replicação do DNA a presença de ARN cebadores?

        • Em que processo biológico intervêm as enzimas aminoacil RNAt sintetasas e daí função realizam?

        • Que são os polisomas?

        • Em que local da célula ocorrem a tradução e a transcrição?

        • Indica o polipéptido codificado pela seguinte sequência de RNAm: (5´)...AUGUAUAGGUUAGU.... (3´)

        • Que diferença existe no processo de tradução de tradução e transcrição entre procariotas e eucariotas?

        • Pode ser alterado uma sequência de DNA se que se altere a proteína codificada por ela? Razoa-o.

        • Que efeito terá em uma célula a injeção de uma RNAt unido a um amino ácido diferente do que lhe corresponde?

        • Por que se diz que o código genético é degenerado? É universal?

        • Qual são as consequências da degeneração do código genético? É imperfecto?

        • Explica como se transcriben e traduzem os genes fragmentados de eucariotas

        • 2ª AVALIAÇÃO

          ORGANIZAÇÃO E CARATERÍSTICAS DOS VÍRUS

        • Qual é a composição química dos vírus?

        • Que é a cápside? Qual é sua estrutura?

        • Escreve a fase de eclipse de um vírus

        • Qual é a estrutura de um bacteriófago?

        • Que entende por virión?

        • Por que os vírus são parasitas obrigados?

        • Que são os vírus lisogénicos?

        • Disse-se que o ciclo vital de um vírus é a história de uma vida prestada, por que?

        • A que se denomina fago atenuado?

        • Por que precisam os vírus invadir uma célula para se multiplicar?

        • Que é a transcriptasa inversa?

        • A ORGANIZAÇÃO CELULAR

        • Quais são as principais diferenças entre célula procariótica e eucariótica?

        • Que são os mesosomas e daí função realizam?

        • Que diferença há entre uma bactéria F+ e uma HFR?

        • Que é a parede bacteriana e qual é sua função?

        • Que são s plásmidos?

        • Em que consiste o mecanismo de conjugação em bactérias?

        • Por que as colônias de bactérias não podem ser considerado como organismos pluricelulares?

        • Por que na célula procariótica não existe membrana nuclear?

        • Cita as funções de lípidos e proteínas de membrana.

        • Que diferença há entre transporte ativo e passivo?

        • Em que consiste a difusão facilitada?

        • Que é a endocitosis?

        • Que relacionamento existe entre retículo endoplasmático e aparelho de Golgi?

        • Que são e em que se diferenciam lisosomas, peroxisomas e glioxisomas?

        • Que tipo de retículo endoplasmático predomina em uma célula pancreática que secreta enzimas digestivos? Razoa-o.

        • Que utilidade tem a autofagia para a célula?

        • Que têm em comum e em que se diferenciam a difusão facilitada e o transporte ativo?

        • Por que se consideram a mitocondrias e cloroplastos como orgánulos semiautónomos?

        • Uma célula pancreática sintetiza insulina (hormônio de natureza proteica).

        • A síntese do hormônio realiza-se nos polisomas do hialoplasma ou nos do retículo endoplasmático?

        • Assinala a rota que seguirá o hormônio desde seu local de síntese até sua libertação ao exterior da célula.

        • Assinala as diferenças que existem entre proteínas integrais e periféricas.

        • Que são os nucleolos e daí função realizam?

        • É o mesmo cromatina que cromossomo? Razoa-o.

        • Que são as cromátidas? Possuem material genético idêntico? Razoa-o.

        • Por que desaparece o nucleolo na mitosis?

        • Que é o cariotipo?

        • Indica o relacionamento que existe entre nucleosoma, cromossomo, cromatina e nucleolo.

        • O CICLO CELULAR

        • Qual é a importância biológica da meiosis?

        • Pára que se produz a segunda divisão da meiosis?

        • Explica o processo de entrecruzamiento. Que consequências genéticas tem?

        • Diferenças e semelhanças entre mitosis e meiosis.

        • Que vantagens adaptativas apresentam os organismos diploides sobre os haploides?

        • Que diferenças existem entre mitosis e divisão celular?

        • Que é uma tetrada? Quando se originam? Que importância têm?

        • Que diferença fundamental entre a anafase da mitosis e a anafase da meiosis?

        • Uma célula diploide tem 24 cromossomo, encontra-se na profase 1 da meiosis. Pergunta-se:

        • Quantas casais de homólogos apresenta

        • Quantos cromossomos filhos

        • Quantas cromátidas

        • Tem a célula nesse momento?

        • Se uma molécula possui 32 cromossomos quantos terão as duas células filhas no caso de que sofra uma mitosis? Terá alguma diferença entre os cromossomos das células filhas e da célula mãe? Razoa-o.

        • Que é um biocatalizador?

        • Que entende por centro ativo de uma enzima?

        • Que vitaminas atuam como coenzimas?

        • Quando pode ser definido inibição como um envenenamiento da enzima?

        • Por que as vitaminas do complexo B não produzem alteração ao ser ingeridas em excesso?

        • Que ocorreria se não existissem as enzimas?

        • Que é o NAD e qual é sua importância biológica?

        • Em que consiste a inibição competitiva de uma enzima?

        • Se uma célula que normalmente tivesse ph 7 este descesse até um valor de 2, que e ocorreria a suas enzimas?

        • Quando se diz que uma enzima tem especificidade de grupo?

        • Influi a concentração de substrato na inibição não competitiva? Por que?

        • Que função cumprem os coenzimas? Que relacionamento têm com as vitaminas?

        • Geralmente em toda reação química a velocidade de formação de substâncias finais se duplica a cada vez que a temperatura se incrementa 10ºC Por que isto não se cumpre nas reações enzimáticas?

        • Explica razonadamente de quantas formas pode ser impedido a ação de uma enzima.

        • Veja-se xérox #9

          Plural: loci

          plural de locus.

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