Química da Vida- Parte 1

Como já sabemos, nós fazemos parte da Biosfera que estão contidos os fatores Abióticos (sem vida) e os fatores Bióticos (com vida). Mas uma das principais características dos seres vivos reside no fato desses apresentarem características como:
● São formados basicamente de substâncias orgânicas (compostos formados principalmente de átomos de carbono)
● Esses apresentam metabolismo, que é o conjunto de transformações químicas que acontecem principalmente no interir das células.
● E desenvolvem capacidade de reprodução.

Os seres vivos são um aglomerado de átomos de diferentes tipos, esses átomos formam as moléculas que se unem para a realização de diferentes funções dentro do organismo. Esse aglomerado de moléculas forma a célula que é a menor unidade viva que possui a capacidade de realizar metabolismo e se reproduzir.
Então resumidamente somos formados de moléculas. As moléculas que compõem os seres vivos são divididas em: Moléculas Inorgânicas e Moléculas Orgânicas.
Dentre as moléculas inorgânicas temos os Sais Minerais e a Água e dentre as moléculas orgânicas podemos citar os Carboidratos também chamados de Glicídios, os Lipídios, as Proteínas, as Enzimas que são um grupo de proteínas, as Vitaminas e os Ácidos Nucléicos. Quadro de distribuição de moléculas no organismo.
Os principais átomos que formam essas substâncias são: carbono (C), Nitrogênio (N), Oxigênio (O), Hidrogênio (H), Fósforo (P) e o Enxofre (S).

Sobre os sais minerais é importante saber que são substancias inorgânicas formadas por Íons que são átomos que possuem ou uma carga negativa resultante do ganho de um elétron a mais (ânions) ou uma carga positiva resultante da doação de um elétron para outro átomo esse é então chamado de Cátion. Então temos Íons Negativos chamados de Ânions e Íons positivos chamados de Cátions. O sal de cozinha NaCl ao se separar formam íons de Na+(cátion) e Cl-(ânion). Vários tipos de íons de sais são necessários para o funcionamento do organismo. Um exemplo e o Ca2+(cálcio) participam das reações de coagulação do sangue, no processo de contração muscular e composição principal da estrutura óssea. A osteoporose é uma doença que é causada pela saída de cálcio dos ossos sem a sua devida reposição, isso causa nos ossos a formação de poros que os deixa mais propício a lesões. Diversos íons outros íons são usados pelo organismo como o Mg2+ (magnésio), o Mn2+ (manganês), o Zn2+ (zinco) entre outros. Ainda temos o Na+(sódio) e K+(potássio) participantes integrais da transmissão de informações entre os neurônios com a bomba de sódio e potássio.

A água, outra substância inorgânicas de importância vital. Ela é responsável por aproximadamente 70% do peso corpóreo. A água e formado por um átomo de Oxigênio e ligado nesse estão dois átomos de Hidrogênio. Por apresentar essa composição a água possui algumas características peculiares.

● Polaridade – A água é uma substância polar, ou seja, possui dois pólos com cargas opostas. Na extremidade onde está o Oxigênio, ela possui uma carga parcial negativa e do lado onde estão os átomos de hidrogênio possui uma carga parcial positiva. Isso confere a água o titulo de solvente universal, já que ela pode dissolver qualquer molécula, desde que essa tenha ou carga positiva ou negativa. A água só não consegue dissolver as moléculas apolares como os lipídios (óleos). Você já viu, água é óleo não se misturam? Ao colocar uma substância com sal de cozinha em água, ele “some” ou é dissolvido.

Os íons de Na+ Cl- se separam e se ligam por atração eletrostática aos pólos da água (pólo positivo atrai os íons negativos e os pólos negativos atraem os íons positivos). As substâncias que possuem afinidade química com a água são chamadas de Hidrofílicas e as substancias que não possuem afinidade são chamadas de Hidrofóbicas. Como a água é o solvente universal, ela participa de todas as reações que acontecem dentro e fora das células. Essas reações acontecem tanto pela entrada de água na reação (hidrólise) ou pela eliminação de moléculas de água (desidratação).

● Moderador de temperatura – As reações em nosso organismo, somente podem acontecer dentro de uma determinada faixa de temperatura. Fora dessa faixa as enzimas que são moléculas responsáveis por acelerar as reações, diminuem o seu potencial de ação, ocorrendo à diminuição gradual das transformações promovidas por essas moléculas. O que acontece que a água evita que variações bruscas de temperatura ocorram no organismo fazendo com que as reações químicas vitais continuem acontecendo. Em casos como febre alta ou queda brusca de temperatura, as células começam a diminuir as reações no seu interior o que ocasiona danos às células, algumas vezes irreversíveis. A característica de moderação de temperatura da água deve-se ao fato de que ela possui um alto ponto de ebulição e de fusão, ou seja, para uma determinada quantidade de água evaporar necessita de fornecer uma grande quantidade de energia ao contrário para congelar necessita de retirar dessa água também um grande quantidade de energia, pois a água possui um alto calor específico.

A água possui outras características peculiares como a coesão e adesão que é a união entre moléculas de água por pontes de hidrogênio. Essa interação mantém as moléculas de água unidas entre si. A água também possui capilaridade que é a capacidade de subir em superfícies hidrofílicas que são parcialmente mergulhadas em água.

Glicídios - Entraremos agora nas chamadas substancias orgânicas. A primeira que estudaremos são os Glicídios ou Carboidratos. São assim chamados porque são formados basicamente de carbono, oxigênio e hidrogênio e porque apresentam proporções equivalentes de átomos de carbono para uma determinada quantidade de moléculas de água, ou seja, para cada átomo de carbono, tem-se uma molécula de água segundo a forma geral C(H2O). São a principal fonte de energia dos seres vivos e estão presentes em diversos alimentos com o Leite, Mel, cana-de-açúcar, frutos e outros. Além da função energética temos os carboidratos de função estrutural como é o caso da celulose nos vegetais, que fazem parte da composição da parede celular. Fazem também parte da composição dos ácidos nucléicos DNA (desoxiribose) e RNA (ribose) esse último também faz parte do ATP, molécula energética das células.

Os Glicídios se classificam em Três tipos básicos: Monossacarídeos, Dissacarídeos e Polissacarídeos.

Os monossacarídeos como o nome já diz, são formados de apenas uma molécula de glicídio ou sacarídeo. Dentre os monossacarídeos temos moléculas formadas por 3 a 7 átomos de carbono. Os monossacarídeos são chamados de trioses (3 carbonos), tetroses (4 carbonos), Pentoses (5 carbonos), Hexoses (6 carbonos) e Heptoses (7 carbonos). Na tabela abaixo mostra os principais tipos de monossacarídeos.

Os dissacarídeos são o agrupamento de dois monossacarídeos através de uma ligação chamada Ligação Glicosídica que é uma reação de desidratação. Dentre os principais dissacarídeos temos a Sacarose (glicose+frutose) presente na cana-de-açúcar que é a matéria prima do açúcar caseiro, a Lactose (glicose+galactose) que está presente no leite e a Maltose (glicose+glicose) fazendo parte da constituição do malte usado na fabricação de bebidas e cervejas.

Polissacarídeos são moléculas de glicídios formados por muitas unidades de monossacarídeos ligados entre si, não apresentam doçura e são as principais fontes de armazenamento de energia dos animais e vegetais e fazem parte da constituição estrutural de vegetais e da carapaça de alguns artrópodes..

Amido – Um polissacarídeo formado por muitas unidades de glicoses do tipo α (alfa) se divide em amilose que não possuem ramificações e amilopectina que possui varias ramificações no decorrer da molécula. É a substancia de reserva energética dos vegetais, alguns produzem e armazenam em raízes (mandioca) em caules (batata inglesa), sementes (milho) e outros. Esse composto é a principal fonte de alimentação dos seres herbívoros.

Glicogênio - Também como o amido é um polímero formado de unidades de glicose com muitas ramificações. Estão presentes nos animais como reserva energética. Quando comemos uma refeição rica em glicose na corrente sanguínea a Insulina capta a glicose e leva até as células. Umas das células que capturam essa glicose são os Hepatócitos no fígado que convertem essas glicoses em glicogênio. Quando o organismo necessita de energia rápida, outro hormônio o Glucagon pega a glicose que é liberada pelo fígado e leva até as células para produção de energia.

Celulose – É uma molécula filamentosa altamente resistente formada por polímeros de glicoses β (beta). Forma a parede celular dos vegetais, é fonte de alimentos para os herbívoros ruminantes como a vaca que não podem digerir a celulose, mas o consegue graças a presença de bactérias presente em seu trato digestivo que liberam uma enzima chamada celulase que consegue quebrar a celulose em glicoses para a utilização na produção de energia desses animais. Como estão presentes na parede celular dos vegetais, os seres humanos não conseguem digerir, mas a sua presença no intestino facilita os movimentos intestinais ajudando na digestão dos nutrientes.

Os carboidratos são moléculas produzidas na fotossíntese pelos vegetais. Essas moléculas são o resultado da fixação do carbono atmosférico pelas plantas. Quando uma planta realiza fotossíntese ela captura CO2+H2O na presença de energia luminosa forma C6H12O6 (glicose) mais O2. Essa glicose participa da formação de todos os outros glicídios que se armazenam nos vegetais. Os Herbívoros comem esses vegetais levando a energia produzida na fotossíntese e como em uma cadeia a energia vai passando de vegetal para animal e de animal para animal. Nos animais ocorre o processo inverso, pela respiração esses animais pegam a C6H12O6 (glicose) + O2 produzem CO2 + ATP(energia)+H2O. Em resumo, a energia solar que foi capturada na fotossíntese passa para as moléculas de glicose e é liberada na forma de ATP no processo de respiração.

Até a próxima