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A química da vida
ÁGUA
A água compõe a maior parte da massa corporal do
ser humano e de todos os seres vivos, logo na
composição química celular prevalece à presença
de água. Sendo 70% do peso da célula é
determinado pela água presente no meio celular,
garantindo que a maioria das reações químicas da
célula ocorre em meio aquoso.A capacidade
solvente atua sobre os íons, açucares e muitos
aminoácidos. Sua incapacidade para dissolver
algumas substancias como lipídios e alguns
aminoácidos, permite a formação de estruturas
supra moleculares, como as menbranas celulares, e
numerosos processos bioquímicos, como por
exemplo o desdobramento protéico. Na água está
dissolvido ou suspenso os compostos ou partículas
necessários para o funcionamento celular.
Reagentes e produtos de reação metabólica,
nutrientes, assim como produtos de descartes,
dependem da água para o transporte dentro e entre
as células.
SAIS MINERAIS
Eles representam substâncias reguladoras do metabolismo
celular. São obtidos pela ingestão de água e junto com
alimentos como frutos, cereais, leite, peixes, etc. Os sais
minerais têm participação nos mecanismos de osmose,
estimulando, em função de suas concentrações, a entrada
ou a saída de água na célula. A concentração dos sais na
célula determina o grau de densidade do material
intracelular em relação ao meio extracelular. Em função
dessa diferença ou igualdade de concentração é que a
célula vai se mostrar hipotônica, isotônica ou hipertônica
em relação ao seu ambiente externo, justificando as
correntes osm óticas ou de difusão através da sua
membrana plasmática. Portanto, a água e os sais minerais
são altamente importantes para a manutenção do
equilíbrio hidrossalino, da pressão osmótica e da
homeostase na célula.
Os sais podem atuar nos organismos na sua forma
cristalina ou dissociados em íons. Os sais de ferro são
importantes para a formação da hemoglobina. Os sais de
iodo têm papel relevante na ativação da glândula tireoide,
cujos hormônios possuem iodo na sua fórmula. Os fosfatos
e carbonatos de cálcio participam na sua forma cristalina
da composição da substância intercelular do tecido ósseo e
do tecido conjuntivo da dentina. Como íons isolados, os
fosfatos e carbonatos atuam no equilíbrio do pH celular. Os
íons cálcio atuam na contração das fibras musculares e no
mecanismo de coagulação sanguínea. Os íons magnésio
participam da formação da molécula de clorofila, essencial
para a realização da fotossíntese. Os íons fósforo fazem
parte da molécula do ATP (composto que armazena
energia) e integra as moléculas de ácidos nucleicos (DNA e
RNA). Os sais mais comuns na composição da matéria viva
são os cloretos, os carbonatos, os fosfatos, os nitratos e os
sulfatos (de sódio, de potássio, de cálcio, de magnésio e
outros)
CARBOIDRATOS
Compostos orgânicos formados por carbono,
hidrogênio e oxigênio. Exemplos: monossacarídeos
(glicose e frutose); dissacarídeos (sacarose, lactose e
maltose); polissacarídeos (amido, glicogênio e
celulose). Que tem a função de fornecer energia
através das oxidações e participação em algumas
estruturas celulares.
LIPÍDIOS
Os lipídios, também chamados de gorduras, são
biomoléculas orgânicas compostas, principalmente, por
moléculas de hidrogênio, oxigênio, carbono. Fazem parte
ainda da composição dos lipídios outros elementos como,
por exemplo, o fósforo. Os lipídios possuem a característica
de serem insolúveis na água. Porém, são solúveis nos
solventes orgânicos (álcool, éter, benzina, etc). Os lipídios
possuem quatro funções básicas nos organismos: Fornecimento de energia para as células. Porém, estas
preferem utilizar primeiramente a energia fornecida pelos
glicídios. - Alguns tipos de lipídios participam da
composição das membranas celulares. - Nos animais
endodérmicos, atuam como isolantes térmicos. Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem
no organismo dos seres vivos. Possuem esta função os
seguintes lipídios: hormônios sexuais, vitaminas
lipossolúveis (vitaminas A, K, D e E) e as prostaglandinas.
PROTEÍNAS
As proteínas da membrana plasmática exercem grandes
variedades de funções: atuam preferencialmente nos
mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis
que permitem a passagem de substâncias para dentro e
para fora da célula, funcionam como receptores de
membrana, encarregadas de receber sinais de substâncias
que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a
adesão de células adjacentes em um tecido, servem como
ponto de ancoragem para o citoesqueleto.
ENZIMAS
A vida depende da realização de inúmeras reações
químicas que ocorrem no interior das células e também
fora delas (em cavidades de órgãos, por exemplo). Por
outro lado, todas essas reações dependem, para a sua
realização , da existência de uma determinada enzima. As
enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam
como catalisadores de reações químicas. Catalisador é uma
substância que acelera a velocidade de ocorrência de uma
certa reação química. Muitas enzimas possuem, além da
porção protéica propriamente dita, constituída por uma
seqüência de aminoácidos, uma porção não-protéica. A
parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o co-fator.
Quando o co-fator é uma molécula orgânica, é chamado de
coenzima. O mecanismo de atuação da enzima se inicia
quando ela se liga ao reagente, mais propriamente
conhecido como substrato. É formado um complexo
enzima-substrato, instável, que logo se desfaz, liberando os
produtos da reação a enzima.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Os ácidos nucleicos são moléculas gigantes
(macromoléculas), formadas por unidades monoméricas
menores conhecidas como nucleotídeos. Cada nucleotídeo,
por sua vez, é formado por três partes: um açúcar do grupo
das pentoses (monossacarídeos com cinco átomos de
carbono); um radical “fosfato”, derivado da molécula do
ácido ortofosfórico (H3PO4). uma base orgânica
nitrogenada.
Sabia-se de sua presença nas células, mas a
descoberta de sua função como substâncias
controladoras da atividade celular foi um dos passos
mais importantes da história da Biologia.