Bases moleculares da vida

  O desenvolvimento da Bioquímica:

- O desenvolvimento da Química foi extremamente importante para o desenvolvimento da Biologia atual.

- A teoria atômica foi de grande importância para estudar a estrutura e o funcionamento dos seres vivos, segundo a qual a matéria é formada por minúsculas partículas chamadas átomos.

- A variedade de substâncias existentes são decorrentes das diferentes combinações dos átomos dos elementos químicos neutrais.

-> oxigênio (O) + hidrogênio (H) = H2O.

- A Química Orgânica é responsável pelas substâncias orgânicas, que são as que apresentam carbono (C) e hidrogênio (H).

- Atualmente a junção da Química com a Biologia é chamada de Bioquímica, que foi importante para a descoberta de milhares de substâncias diferentes em uma única célula e as intricadas redes de reações químicas das quais elas participam.

·       Componentes da matéria viva:

- Constituída por carbono, hidrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre, formam cerca de 98% da massa corporal de grande parte das espécies biológicas. O carbono possui grande versatilidade, fazendo que os átomos de carbono se liguem entre si e com átomos de outros elementos químicos, tornando possível a variedade de moléculas orgânicas.

·       Estrutura molecular da água:

- A molécula de água de fórmula química H2O é constituído por um átomo de oxigênio unido por meio de ligação covalente a dois átomos de hidrogênio, formando entre si um ângulo de 104,5°, fazendo que a molécula de água seja polarizada.

- Ligação do hidrogênio ou ponte do hidrogênio: interação química estabelecida entre moléculas de águas vizinhas.

·       A importância da água para a vida:

- A água como solvente: Muita atividades necessitam que as moléculas estejam dissolvidas em meio líquido, sendo a água um importante solvente, possui o título de ‘’solvente universal’’.

- O citosol é o liquido que preenche as células vivas, consiste em uma solução aquosa de diversas substâncias, dentre as principais estão; glicídios, sais, aminoácidos e proteínas.

- Substâncias hidrofílicas são aquelas que possuem afinidade com a água, já as hidrofóbicas são as que não possuem afinidade com a água.

- A quebra de moléculas orgânicas é chamada de reação de hidrólise.

- A água possui:

->  alto calor especifico.

-> elevado calor latente de vaporização.

-> elevado calor latente de fusão.

·       Importância biológica dos sais minerais:

-Sais minerais são substâncias inorgânicas formadas por íons, sua falta pode afetar o metabolismo e causar mortes.

- A acidez depende do potencial hidrogeniônico ou pH:

-> Quanto mais próximo de 0 o pH for mais ácido ele será.

-> O pH 7 é considerado neutro.

·       Características gerais dos glicídios:

- São moléculas orgânicas formadas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

- É a principal fonte de energia para os seres vivos, estão presentes em diversos tipos de alimentos, como: farinha de trigo, pães, mandioca.

- Além de sua função energética esses açúcares desempenham papel relevante nas estruturas corporais dos seres vivos.

- Controlam indiretamente a maioria das atividades celulares.

- O ATP é a mais importante substância envolvida nos processos energéticos biológicos, também apresenta um glicídio (a ribose) em sua composição.

·       Classificação dos glicídios:

- Monossacarídios:

-> São glicídeos mais simples que apresentam entre 3 e 7 átomos de carbono.

-Dissacarídios:

-> Formado por dois monossacarídeos.

-Polissacarídeo:

-> constituídos por centenas ou milhares de monossacarídeos quimicamente ligados.

·       Lipídios:

Nome dado para substâncias orgânicas; óleos, ceras e gorduras, ou seja, insolúveis em água, suas moléculas são apolares.

·       Tipos de lipídio:

- Glicerídios:

São formados por moléculas do álcool glicerol, ligadas a uma duas ou três moléculas de ácidos graxos (Triglicéridios).

-> O Glicerol é um álcool cujas moléculas possuem três átomos de carbono, aos quais estão unidos grupos hidroxila (-OH).

-> Ácidos graxos são constituídos por longas cadeias de número par de átomos de carbono com um grupo terminal denominado carboxila (-COOH).

-> Se todos os ácidos graxos forem de cadeia saturada, ou seja, se todos os carbonos de ácido graxo estiverem unidos  por ligações simples, o glicerídio será uma gordura.

-> Se um ou mais ácidos graxo do glicerídio possuírem cadeia insaturada, isto é, apresentarem dupla-ligação em um ou mais pares de carbonos da cadeia, o glicerídio será um óleo.

 -> Se os glicerídios forem consumidos adequadamente podem trazer vários benefícios, ajudam a manter constante a temperatura corporal e servem de reserva energética, mas se não forem consumidos corretamente podem gerar diversas doenças.

- Ceras:

Células constituídas por uma molécula de álcool divergente do glicerol unida a uma ou mais moléculas de ácidos graxos.

-> São muito úteis para plantas e animais.

-> Suas moléculas são compostas por átomos de carbono interligados, formando quatro anéis carbônicos, aos quais estão ligadas cadeias carbônicas, grupos, grupos hidroxila ou átomos de oxigênio.
-Esteroides:

-> A ingestão exagerada do colesterol pode trazer diversas doenças.
- 

- Fosfolipídios:

->  É um glicerídio combinado a um grupo fosfato.

-> Possui uma ”cabeça” polarizada e uma ”cauda“ apolar.

- Carotenoides:

-> São pigmentos de cor vermelha, laranja ou amarela, insolúveis em água e solúveis em óleos e solventes orgânicos.

-> A molécula de corateno, um cartenoide alaranjado presente na cenoura e em outros vegetais, é responsável na produção da vitamina A, importantíssima para a visão, pois é percursora do retinal, substância sensível à luz presente nos olhos dos vertebrados.

·       O que são proteínas:

-> São formadas por diversos aminoácidos, molécula orgânica composta por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio juntos entre si.

- Ligação peptídica:

-> Ligação de dois aminoácidos vizinhos e uma molécula de proteína, ocorrendo sempre entre o grupo de um aminoácido e o grupo carboxila do aminoácido vizinho.

-> As moléculas resultantes são chamadas de peptídios.

 - Em que se diferem as proteínas:

 -> Na quantidade de aminoácidos na cadeia polipeptídica.

-> Nos tipos de aminoácidos que fazem parte da cadeia.

-> Na sequência em que os aminoácidos estão juntos na cadeia.

·       Arquitetura das proteínas:

- A sequência linear de aminoácidos de uma cadeia poliptídica é chamada de estrutura primária, tendo grande importância para o papel que a proteína irá desempenhar.

- O nível de enrolamento é denominado de estrutura secundária, sendo causado pela atração entre certos grupos de aminoácidos próximos.

- A cadeia polipeptídica enrolada helicoidalmente em estrutura secundária frequentemente se dobra entre si mesma, formando uma estrutura terciária.

- A estrutura quaternária é outro nível de organização espacial.

- Desnaturação das proteínas:

-> A desnaturação é a alteração de uma estrutura espacial de uma proteína.

-> O calor desnatura as proteínas, por causa da agitação molecular.

-> Os meios ácidos e básicos também podem desnaturar as proteínas.

·       Funções das proteínas

- Enzimas:

-> São proteínas que aumentam a velocidade das reações biológicas, mas não alteram o processo.

-> São consideradas catalisadores biológicos.

-> Os locais da enzima que propiciam o encaixe ao substrato são chamados de centros ativos.

-> O modelo chave-fechadura explica o funcionamento enzimático.

-> Cofatores e coenzimas: Muitas enzimas são proteínas simples, mas também existem proteínas conjugadas, formada por uma parte proteica chamada de cofator, se for uma substância orgânica é denominada de coenzima.

- Fatores que afetam a atividade das enzimas:

-> A temperatura.

-> Grau de acidez do meio.

·       Vitaminas:

- Substância orgânica que o organismo não consegue produzir e que é necessária em pouca quantidade para o metabolismo.

- Vitaminas hidrossolúveis são substâncias polares, que se dissolvem na água.

- Vitaminas lipossolúveis são apolares e não precisam ser ingeridas todos os dias.

·       Tipos de ácidos nucleicos:

- Constituem os genes.

- Existem dois tipos DNA e RNA.

·       Estrutura dos ácidos nucleicos:

- São formados por glicídios do grupo pentoses, ácido fosfórico e bases nitrogenadas.

- Nucleotídio: trio molecular.

- Moléculas de DNA: na maioria das vezes são longas com muitos nucleotídios juntos em sequência.

- Moléculas de RNA: são geralmente formadas por uma cadeia única.