Composição Química dos Seres - Biologia – Professor Guilherme

A
Composição
Química dos
Seres
(Parte I)
Professor Guilherme Goulart
http://biologiagui.com.br
Composição Geral
Componentes Inorgânicos:
(Água – Sais)
Componentes Orgânicos:
(Glicídios – Lipídios)
Molécula de DNA
Molécula de água
Vitamina C
Colesterol
ᔥ Science Photo Library
Hemoglobina
Composição Química Geral
Basicamente os seres são formados por SEIS ELEMENTOS químicos,
que compõem 99% de qualquer indivíduo.
Hidrogênio
(3 a 5%)
As porcentagens
apresentadas
representam a
ocorrência dos
elementos na
massa seca dos
seres.
Nitrogênio
(8 a 10%)
C
Carbono
(50 a 60%)
Oxigênio
(25 a 30%)
Fósforo e Enxofre
(menos de 2%)
Em 1928, Friedrich Wöhler, conseguiu sintetizar a ureia e quebrou o
paradigma de que compostos orgânicos só poderiam ser produzidos
por seres vivos. Este foi o marco inicial da química orgânica.
Ácido
Cianato de
Amônia ciânico
amônio
UREIA
NH3 + HOCN
NH4OCN
∆
Componentes
Os seres vivos são constituídos por componentes ORGÂNCICOS e
INORGÂNICOS.
INORGÂNICOS: Água e Sais
ORGÂNICOS:
- Glicídios;
- Lipídios;
- Proteínas;
- Ácidos nucléicos;
- Vitaminas.
Composição molecular dos seres
absoluta.
Composição molecular dos seres em
massa seca.
ᔥ Amabis e Martho
Água
A água é o componente mais abundante nos organismos vivos e sua presença é
fundamental. Os organismos, em média, são compostos em 70% por água, isso
provavelmente devido ao provável início da vida nos oceanos.
São características fundamentais da água:
- É o SOLVENTE UNIVERSAL (por sua característica polar);
- Tem função osmótica e de termorregulação;
- É o meio de reações metabólicas (quanto maior o metabolismo, mais água);
- Transporta sais, ácidos, bases e macromoléculas pelo organismo.
A molécula de água
apesenta uma
organização peculiar de
polaridade. Isso ocorre
pelo fato do átomo de
Oxigênio exercer maior
atração eletrônica do
que o de Hidrogênio.
Sais Minerais
Macronutrientes
Elementos
Cálcio
Fontes principais
Funções principais
Leite, ovos, verduras, cereais Fortalecer ossos e dentes; atuar na coagulação
integrais.
do sangue e na contração muscular.
Cloreto
(íon Cl-)
Carne, sal de cozinha.
Atuar na digestão (componente do HCl do suco
gástrico) e na condução nervosa.
Magnésio
Verduras, Carnes, Cereais
integrais, leite, legumes.
Auxiliar do trabalho de muitas enzimas e é
formador da clorofila.
Fósforo
Ovos, carnes, cereais integrais.
Constituintes dos ácidos nucléicos e do ATP,
constituinte dos ossos, juntamente com o cálcio.
Potássio
Carnes, cereais integrais,
frutas, ovos e verduras.
Participar da condução nervosa e da contração
muscular.
Sódio
Enxofre
Sal de cozinha, ovos, carnes, Participar da condução nervosa e da contração
verduras.
muscular.
Ovos, carnes e legumes.
Participar de importantes aminoácidos; atuar
como coenzima.
Micronutrientes
Elementos
Cromo
Fontes principais
Carnes, cereais integrais,
levedura de cerveja.
Funções principais
Atuar no metabolismo da glicose.
Cobalto
Carnes.
Essencial para a síntese da Vitamina B12 e para a
formação de glóbulos vermelhos.
Cobre
Fígado, peixes, cereais integrais,
carnes em geral.
Produção de hemoglobina, ativador de muitas
enzimas.
Peixes, mariscos.
Componente dos hormônios tireoidianos.
Água de abastecimento.
Fortalecer os dentes e prevenir as cáries.
Manganês
Vísceras, cereais integrais,
legumes, café, chás.
Ativador de muitas enzimas.
Molibdênio
Vísceras, verduras, cereais
integrais, legumes.
Essencial para o funcionamento de algumas
enzimas.
Iodeto
(Íon I)
Fluoreto
(Íon F)
Selênio
Ferro
Zinco
Carnes, frutos do mar, ovos,
cereais integrais.
Fígado, carnes, verduras, ovos,
cereais integrais.
Fígado, peixes, mariscos.
Participar do metabolismo de gorduras.
Constituintes da hemoglobina.
Participar do metabolismo da insulina.
Os componentes orgânicos de uma célula são formados pela repetição de
moléculas denominas genericamente de monômeros que, ligados em
série, formam diversos tipos de polímeros.
Monômero
Polímero
Glicídios (carboidratos)
Amido
Glicose
Galactose
Frutose
Sacarose
(dissacarídeo)
Lipídios
Ácido graxo
Celulose
Monômero
Polímero
Polipeptídeos
Aminoácidos
Proteínas
e enzimas
Ácidos Nucléicos
Nucleotídeos
DNA
e
RNA
Glicídios
Glicídios ou também chamados de carboidratos são moléculas orgâncias de
fundamental importância no metabolismo energético dos organismos. Alguns
também exercem função de reserva energética ou até estrutural.
Dividimos estas moléculas em três grupos:
MONOSSACARÍDEOS
Os monossacarídeos possuem fórmula
química genérica expressa em CnH2nOn ou
Aldotriose
Eritrose
TRIOSE
TETROSE
Desoxirribose
Ribose
PENTOSES
(CH2O)n, onde n representa um número
de 3 a 8 e dá o nome ao grupo (triose,
tetrose, pentose…). Os mais representativos
são as pentoses e as hexoses.
Glicose
Galactose
HEXOSES
Frutose
DISSACARÍDEOS (OLIGOSSACARÍDEOS)
MALTOSE
LACTOSE
SACAROSE
Glicose + Glicose
Glicose + Galactose
Glicose + Frutose
Encontrado principalmente
em vegetais, é fonte quase
que imediata de energia.
Provém da degradação do
amido. Abundante em
cereais.
Forma o açúcar comum, o de
cozinha. É encontrado
A lactose é o açúcar do leite. abundantemente em frutos e
Representa fonte de energia na cana-de-açúcar. Para planta
fundamental aos mamíferos é importatnte como agente
jovens.
facilitador da dispersão da
semente, por ser um atrativo.
As moléculas dissacarídicas são formadas pela união de dois monossacarídeos por
meio de uma reação de condensação (que forma uma molécula de água) ou pela
degradação de um polissacarídeo por reação de hidrólise (que consome uma
moécula de água).
Condensação x Hidrólise
Na síntese de um dissacarídeo ocorre a
liberação de uma molécula de água
(condensação), ao contrário, quando
“quebramos” essa molécula em dois
monossacarídeos temos o consumo de
uma molécula de água (hidrólise).
A ligação entre dois monossacarídeos é
chamada de glicosídica.
Na maior parte dos mamíferos, a enzima
responsável pela hidrólise da LACTOSE (a lactase)
só é sintetizada durante o período de
aleitamento. Na ausência de lactase, a lactose
não pode ser digerida, tornando-se por isso uma
fonte de alimento abundante para a flora
intestinal (que então começa a crescer
descontroladamente), e originando por isso
náuseas e vómitos, assim como diarréia.
A capacidade de digerir a lactose divide a
humanidade em dois grupos fenotípicos: os
capazes de digerir a lactose, também chamados
de lactase-persistentes (LP), e os incapazes de
digerir a lactose ou lactase-não-persitentes
(LNP). A deficiência de lactase está presente em
até 15% da população de descendência
européia, até 80% dos latinos e afrodescendentes e em até 100% dos índios
americanos e asiáticos. Mas mesmo os lactasenão-persitentes podem se adaptar à intolerância
através da flora bacteriana intestinal.
ᔥ OLIVER et. al (2012) Is it just lactose intolerance?
POLISSACARÍDEOS
Podemos dividir para fins didáticos os polissacarídeos em dois grupos: os ESTRUTURAIS e os
ENERGÉTICOS. Ambos formados a partir de cadeias longas de monossacarídeos.
ESTRUTURAIS:
Quitina: Formado por unidades de acetilglicosamina (com N), e está
presente no exoesqueleto dos artrópodes e nas paredes celulares dos
fungos.
Celulose: formada por cadeias lineares de glicose (300 a 1500 unidades). É a
principal base estrutural das plantas, pois constitui paredes celulares das células
vegetais.
Ácido Hialurônico: De textura viscosa, existe no líquido sinovial, no humor
vítreo, pele, no tecido conjuntivo colágeno, na zona pelúcida do óvulo.
ENERGÉTICOS:
Glicogênio: O glicogénio é o polissacarídeo de reserva nos animais e fungos.
É armazenado principalmente no fígado e no músculo esquelético. Intervém
na percentagem de glicose no sangue (glicemia). É constituído por cerca de
3000 unidades de glicose.
Amido: É um sólido branco, insolúvel e presente nos vegetais (sementes,
caules e raízes de reserva). Constituído por cerca de 1400 unidades de glicose.
Lipídios
Moléculas orgânicas cuja principal característica é a
insolubilidade em água e em certos solventes
orgânicos devido sua estrutura química apolar (isto
é, destituídas de carga elétrica).
Classificação:
-
Glicerídios: óleos e gorduras;
-
Ceras;
-
Carotenoides: pigmentos amarelos e vermelhos
de certas plantas;
-
Fosfolipídios: principais constituintes de
membranas celulares;
-
Esteroides: colesterol e alguns hormônios
animais.
GLICERÍDIOS
Lipídios resultantes da ligação entre o glicerol (álcool de fórmula C3H8O3) a
uma, duas ou três moléculas de ácidos graxos.
Gorduras: de origem animal e sólidos – SATURADOS.
Óleos: de origem normalmente vegetal e líquidos – INSATURADOS
Ácido palmítico
(saturado)
Ácido oléico
(insaturado)
Ácido alfalinolênico
(insaturado)
Glicerol
CERÍDIOS
Sólidos impermeáveis resultantes da ligação entre ácidos graxos
e um álcool normalmente de cadeia longa, nunca o glicerol.
Cera de ouvido
ESTEROIDES
Compostos lipossolúveis, que têm uma estrutura básica de 17 átomos de carbono
dispostos em quatro anéis ligados entre si.
O mais conhecido dos esteróides é o COLESTEROL,
molécula fundamental para a biossíntese de vários
hormônios humanos: CORTISOL, PROGESTERONA,
TESTOSTERONA, ESTRADIOL
Colesterol ruim
Colesterol bom
O High Density Lipoprotein
têm a função de retirar o
mau colesterol do corpo e
levá-lo para o fígado. Ao
chegar no fígado ele será
metabolizado e eliminado
do corpo.
O Low Density Lipoprotein é
perigoso pois leva ao acúmulo
de placas de gordura nas
paredes internas das artérias
(aterosclerose), diminuindo o
fluxo de sangue para órgãos
importantes, o que pode levar
à morte ao longo dos anos.
FOSFOLIPÍDIOS
ᔥ Amabis e Martho
Os fosfolipídios são os principais
constituintes da membrana
plasmática celular.
Do ponto de vista químico um
fosfolipídio é um glicerídio
combinado a um grupo fosfato.
Apresenta uma “cabeça” polar (grupo
fosfato) e por isso hidrofílica e uma
dupla “cauda” apolar (ácidos graxos)
denominada hidrofóbica.
CAROTENOIDES
Os fosfoliídios podem se agrupar de
diferentes formas, dependendo do
volume ocoupado e do meio solvente.
Micela < Lipossoma < Bicamada
Lipossoma
São pigmentos de cor vermelha, laranja
(carotenos) ou amarela (xantofilas)
insolúveis em água.
Desempenham papel importante de
proteção da clorofila e inclusive podem ser
responsáveis pela fotossíntese.
β-caroteno
Micela
Bicamada lipídica
A cenoura é
rica em
β-caroteno,
precursor da
vitamina A.
Professor Guilherme Goulart
http://biologiagui.com.br
http://www.facebook.com/gogoulartbio