A química da vida
E. E. Ensino Médio Ma got Terezinha Noal Giacomazzi Biologia Rogério Nomes: Francielle Dias e Fernanda Lopes Números: 22 e 20 Turma: 110 ri to view nut*ge E. E. Ensino Médio Ma 2 omazzi A qu(mlca da vida é baseada essencialmente em compostos de carbono, cujo estudo é conhecido como Química Orgânica. A química da vida depende de reações químicas que ocorrem dentro das células, em soluções aquosas e num intervalo relativamente estreito de temperatura. — 19 Anexos 20 Bibliografia 21 Introdução A seguir falaremos sobre a composição dos alimentos que ingerimos no dia a dia.
Saberemos um pouco mais a respeito de itaminas, gorduras, carboldratos, lipídeos e as proteínas. Qual a função de cada um no organismo, em quais alimentos são encontrados e o que acontece com nosso corpo com a falta ou o excesso destes. Carboidratos Carboidratos são moléculas orgânicas formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio. Glicídios, hidrocarbonetos, hidratos de carbono e açúcares são outros nomes que esses podem receber. São as principais fontes de energia para os sistemas vivos, uma vez que a liberam durante o processo de oxidação.
Participam também na formação de estruturas de células e de ácidos nucléicos. Os de constituição mais simples, denominados monossacarídeos, possuem como fórmula geral (CH20)n, sendo o “n” o número de átomos de carbono. São, geralmente, de sabor adocicado e podem ser trioses, tetroses, pentoses, hexoses ou heptose, quando constituídas de três, quatro, cinco, seis ou sete átomos de carbono. A glicose, monossacarídeo extremamente importante para a nossa vida como fonte de energia, é uma hexose de fórmula C6H1206. A frutose e a galactose são, também, hexoses.
Polissacarídeos: são formados pela união de diversos monossacarídeos, sendo a celulose, amido e glicogênio os mais onhecidos e os de maior importância biológica. São formados por cadeias longas e podem apresentar moléculas de nitrogênio ou enxofre. Não são solúveis em água. Oligossacarídeos: são carboidratos resultantes da união de duas a dez moléculas de monossacarídeos. A ligação entre os monossacarídeos ocorre por meio de ligação glicos[dica, formada pela perda de uma molécula de água. O grupo mais importante dos oligossacar(deos são os dissacar(deos, formados pela união de apenas dois monossacarídeos.
Quando são constituídos por três moléculas de monossacarídeos, recebem o nome e trissacarídeos. Os oligossacarídeos são solúveis em água, mas, como não são carboidratos simples como os monossacarídeos, necessitam ser quebrados na digestão para que sejam aproveitados pelos organismos como fonte de energia. Monossacarídeos: são carboidratos com reduzido número de átomos de carbono em sua molécula. O “n” da fórmula geral (CnH2nOn) pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses,pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses (C5H1005) e as hexoses (C6H1206).
São relativamente pequenos, solúveis em água e não sofrem hidrólise. Holosídeos e Heteros[deos Holosídeos: São os oligossacarídeos e polissacarídeos que, por hidrólise, produzem somente monossacarídeos. tipo de açúcar encontrado nas plantas e vegetais. Heterosídeos: São glicídios ue sofrem hidrólise, produzindo hidratos de carbono simpl mpostos. principal combustível utilizado pelas células no processo respiratório a partir do qual se obtém energia para ser gasta no trabalho celular. Estrutural: determinados carboidratos proporcionam rlgidez, consistência e elasticidade a algumas células.
A pectina, a hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos vegetais. A quitina forma o exoesqueleto dos artrópodes. Os ácidos nucléicos apresentam carboidratos, como a ribose e a desoxirribose, em sua estrutura. Entram na constituição de determinadas estruturas celulares funcionando como reforço ou como elemento de revestimento. Função de forma geral, os carboidratos desempenham um papel extremamente importante em nosso organismo, pois é através deles que nossas células obtêm energia para realizar suas funções de movimento.
Lipídeos Os lipídios são compostos com estrutura molecular variada, apresentando diversas funções orgânicas: resen. ‘a energética onte de energia para os animais hibernantes, isolante térmico mamíferos, além de colaborar na composição da membrana plasmática das células os fosfolipídios. São substâncias cuja característica principal é a insolubilidade em solventes polares e a solubilidade em solventes orgânicos apolares, apresentando natureza hidrofóbica, ou seja, aversão à molécula de água. Essa característica é de fundamental importância, mesmo o organismo possuindo considerável concentração hídrica.
Isso porque a insolubilidade permite uma interface mantida entre o meio intra e extracelular. Os lipidios podem ser classificados em óleos substâncias insaturadas e gorduras encontrados nos alimentos, tanto de origem vegetal quanto animal, por exemplo: nas frutas (abacate e coco), na soja, na carne, no leite e seus derivados e também na gema de ovo. Em geral, todos os seres vivos são capazes de sintetizar lipídios, no e s classes só podem só podem ser sintetizadas por vegetais, como é o caso das vitaminas lipossolúveis e dos ácidos graxos essenciais.
A formação molecular mais comum dos lipídeos, constituindo os almentos, é estabelecida através do arranjo pela união de um licerol (álcool) ligado a três cadeias carbônicas longas de ácido graxo. Dentre os lipídeos, recebem destaque os fosfolipídios, os glicerídeos, os esteróides e os cerídeos. Cerídeos: classificados como lipídios simples, são encontrados na cera produzida pelas abelhas na superffcie das folhas e dos frutos. Exerce função de impermeabilização e proteção.
Fosfolipídios: moléculas anfipáticas, isto é, possui uma região polar (cabeça hidrofílica), tendo afinidade por água, e outra região apolar (calda hidrofóbica), que repele a água. Glicerídeos: podem ser sólidos (gorduras) ou líquidos (óleos) ? temperatura ambiente. Esteróides: formados por longas cadeias carbônicas dispostas em quatro anéis ligados entre si. São amplamente distribuídos nos organismos vivos constituindo os hormônios sexuais, a vitamina D e os esteróis (colesterol). A gordura é um tipo de lipídio.
Alguns alimentos ricos neste composto são: manteiga, margarina, frituras, doces, blscoitos recheados, carnes gordas, queijo amarelo, leite integral, requeijão, embutidos. Após uma refeição rica em lipídios, o sangue fica com um aspecto eitoso. importante levar em consideração que os alimentos crocantes são os que mais contêm gordura trans, e evitar o consumo de carne com gordura visível é um cuidado simples e muito benéfico. O excesso de alimentos adiposos pode resultar em doenças cardiovasculares.
Porém, a ausência destes no nosso corpo pode resultar em raquitismo. por isso, é necessário que haja um equilíbrio. Proteínas As proteínas são as mol as mais abundantes e 50% ou mais de seu peso seco. São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob odos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.
Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH 2 ) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma amida. Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do eso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes. A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade.
Todas as enzimas conhecidas, por exemplo, são proteínas; muitas vezes, as enzimas existem em porções muito pequenas. Mesmo assim, estas substâncias catalisam todas as reações metabólicas e capacitam aos organismos à construção de outras moléculas – proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios que são necessárias para a vida. Composição Todas contêm carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e quase todas contêm enxofre. Algumas proteínas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre. Seu peso molecular é extremamente elevado.
Todas as proteínas, independentemente de sua função ou espécie de origem, são construídas a partir de um conjunto básico de vinte aminoácidos, arranjados em várias seqüências especificas. Função Armazenamento; – Veículos de transporte (hemoglobina); – Hormônios; – Anti-infecciosas (imunoglobulina); * – Enzimáticas (lipases); Nutricional (caseína); Agentes protetores. Devido às proteínas exercerem uma grande variedade de funções na célula, estas podem ser divididas em dois grandes grupos: – Dinâmicas: Transporte, defesa, catálise de reações, controle do metabolismo e contração. Estruturais: Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos. Tipos – Proteínas Simples: Por hidrólise liberam apenas aminoácidos. Prote(nas Conjugadas: Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético. Ex: metaloprote(nas, hemeproteinas, lipoproteínas, glicoproteínas, – Proteínas Monoméricas: Formadas por apenas uma cadeia polipeptídica. – Proteínas Oligoméricas: Formadas por mais de uma cadeia polipeptídica; São as prote[nas de estrutura e função mais complexas. Proteínas Fibrosas: Na sua maioria, as proteínas fibrosas são insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares muito elevados. São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. A esta categoria pertencem as proteínas de estrutura, como colágeno o tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos, as esclerotinas do tegumento dos artróp lina das conchas dos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10. 000 e vários milhões.
Nesta categoria situam-se as proteínas ativas como os enzimas, transportadores como a hemoglobina, Proteínas Homólogas São proteínas que desempenham a mesma função em tecidos ou em espécies diferentes. Estas proteínas possuem pequenas diferenças estruturais, reconhecíveis imunologicamente. Os segmentos com sequências diferentes de aminoácidos em proteínas homólogas são chamados “segmentos variáveis”, geralmente não participam diretamente da atividade da proteína. Os segmentos idênticos das proteínas homólogas são chamados “segmentos fixos”, e são fundamentais para o funcionamento bioquímico da proteína.
Estruturas Estrutura Primária: Dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula. É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele denva todo o arranjo espacial da molécula. A estrutura primária da proteína resulta em uma longa cadeia de aminoácidos semelhante a um “colar de contas”, com uma extremidade “amino terminal” e uma extremidade “carboxi erminal”. A estrutura primária de uma proteína é destruída por hidrólise química ou enzimática das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres.
Sua estrutura é somente a sequência dos aminoácldos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula. Estrutura Secundária: É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na se üência primária da proteína. É o último nível de organiz eínas fibrosas, mais PAGF carbonos a e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da molécula. Estrutura Terciária: Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica. É a forma tridimensional como a proteína se “enrolai’.
Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente. Cadeias polipeptídicas muito longas podem se organizar em domínios, regiões com estruturas terciárias semi-independentes ligadas entre si por segmentos lineares da cadeia polipeptídica. Os domínios são considerados as unidades funcionais e de estrutura tridimensional de uma proteína. Estrutura Quaternária: Surge apenas nas proteínas oligoméricas. Dada pela distribuição espacial de mais de uma cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula.
Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. As subunidades podem atuar de forma independente ou cooperativamente no desempenho da função bioquímica da proteína. Vitaminas As vitaminas não constituem um grupo molecular específico, mas qualquer substância orgânica em quantidades suficientes às necessidades de um organismo. Formando, portanto, um grupo e substâncias heterogêneas com origens distintas.
Algumas podem atuar como cofatores na atlvação de reações enzimáticas, sendo muito importantes para o equilíbrio homeostático. Sua ausência acarreta deficiências irreversíveis: insuficiência cardíaca e distúrbio mental (carência de vitamina Bl), disturbios nervosos (carência de vitamina 92), raquitismo (carência de vitamina D), a ilidade (carência de PAGF 14 Para o bom funcionamento do corpo, prevenindo numerosas doenças, é necessário adquirir esses nutrientes por meio da alimentação. Assim, a falta de vitaminas, um estado de vitamnose, pode ser prejudicial.
Como também a ingestão demasiada, estado de hipervitaminose, não é recomendada. uma alimentação variada complementa a demanda orgânica diária de vitaminas. As vitaminas são classificadas em dois grupos, de acordo com a solubilidade: Vitaminas hidrossolúveis: quando solúveis em água, por exemplo, as vitaminas do complexo B e vitamina C. O fato da não acumulação dessas vltamnas no organismo, consequente eliminação na urina, requer ingestão diária para reposição continua. Vitaminas lipossolúveis: quando solúveis em lipídios, sendo cumuladas e absorvidas em conjunto com as gorduras.
São exemplos de vitaminas lipossolúveis: D, E, K e A. * Vitamina A Vitamina encontrada em vegetais amarelos, folhas verde-escuras e outros alimentos. ‘k Vitamina B Complexo vitamínico que auxilia no mecanismo de respiração celular. * Vitamina C Vitamina cuja carência pode causar a debilidade de alguns tecidos organicos . * Vitamina D Vitamina que pode ser produzida na pele humana, sob a ação dos raios solares. ‘k Vitamina E Complexo de substâncias parcialmente responsáveis pela regeneração de tecidos co orais.