UFRJ – Campus Macaé Curso de Enfermagem Aluna: Amanda Fontes da Silva Biomoléculas As substâncias inorgânicas ou orgânicas que fazem parte da constituição dos seres denominam-se biomoléculas. Classificam-se em dois grupos: biomoléculas inorgânicas, como a água, os sais minerais, o dióxido de carbono, o enxofre, etc.; e biomoléculas orgânicas, como glicídeos, os lipídeos, as proteínas e os ácidos nucléicos. ( e os aminoácidos ?) Biomoléculas são compostos sintetizados por seres vivos e que participam da estrutura e do funcionamento da matéria viva. ( Se são sintetizados, como podem existir então as inorgânicas?) Todos os seres vivos, logo, as suas células, são constituídos por moléculas orgânicas de grandes dimensões, as macromoléculas.Estas são formadas por um número relativamente reduzido de elementos químicos, principalmente carbono, oxigênio e hidrogênio. As biomoléculas desempenham diferentes funções: estruturais, energéticas, enzimáticas, armazenamento e transferência de informação. Água A água é a principal biomolécula, responsável por 70% do peso total de uma célula. Além de ser o principal constituinte da célula, desempenha um papel fundamental na definição de suas estruturas e funções. Ela constitui o meio onde ocorrem todas as reações celulares, intervindo em numerosas reações químicas vitais. Além disso, a estrutura de uma série de moléculas de grande interesse bioquímico está condicionada pela sua interação com a água, como ocorre com lipídios, proteínas e outros. Biologicamente, a água mostra-se também como excelente solvente para diversos compostos orgânicos, devido a sua polaridade e capacidade de formação de pontes de hidrogênio. Por ser um excelente solvente a água é responsável pelo transporte de substâncias, tanto dentro das células quanto entre uma célula e outra. Nutrientes, gases da respiração, excretas, tudo isso se funde nesse líquido e é por ele carregado. A vida depende do conjunto de reações químicas que chamamos de metabolismo. Para haver metabolismo é essencial a presença de água. Assim quanto maior o metabolismo de um tecido, maior é a taxa de água que nele normalmente existe. A água tem muita importância na manutenção da temperatura de animais e plantas terrestres. Sua evaporação na superfície do corpo, chamada transpiração, retira o excesso de calor. Sendo a água meio de dispersão da célula, tem ainda acentuada influência nas propriedades das moléculas dispersas nos biossistemas, a água é um meio de dispersão da matéria viva. Deste modo, as reações biológicas somente ocorrem na presença dessa substância ou em meios aquosos. A água é um elemento quimicamente ativo e não apenas inerte. Macromoléculas Existem quatro grandes tipos de macromoléculas nas células: os proteínas, os glicídeos, os lipídeos e os ácidos nucléicos. Todas elas são formadas por conjuntos (polímeros) de unidades estruturais, respectivamente, aminoácidos, monossacarídeos, ácidos graxos e glicerol e nucleotídeos. Proteínas As proteínas são macromoléculas constituídas por muitas unidades menores, os aminoácidos, que ao se ligarem formam as cadeias polipeptídicas. Elas apresentam uma estrutura tridimensional definida. São moléculas com vários níveis de organização. A importância biológica das proteínas é enorme dada à intervenção crucial em todos os processos biológicos. Elas podem ter função estrutural (membrana citoplasmática e citoesqueleto com as proteínas actina e miosina), enzimática, de transporte (proteínas carreadoras), hormonal, imunológica, motora e de reserva. As proteínas são componentes obrigatórios dos seres vivos. Um de seus papéis fundamentais está relacionado à construção da matéria viva. Reposição de material celular desgastado e crescimento dependem fundamentalmente da fabricação de proteínas pelos ribossomos da célula. Algumas proteínas desempenham uma função de regulação do metabolismo celular: trata-se das enzimas, sem as quais as reações químicas numa célula não seriam possíveis. Outras proteínas, os anticorpos, defendem o organismo das invasões de agentes externos. Ao tomarmos uma vacina, nosso organismo produz anticorpos que nos protege contra determinado microorganismo. Células musculares contraem-se porque contêm proteínas contráteis: a actina e a miosina. Os glóbulos vermelhos do sangue são capazes de transportar oxigênio devido à hemoglobina, proteína que se combina facilmente com esse gás. Portanto, os tipos de proteínas que uma célula possui podem determinar a função dessa célula e a forma da proteína determina seu papel biológico. Glicídeos Os glicídeos são moléculas orgânicas constituídas por carbono, hidrogênio e oxigênio, são as principais substâncias produzidas pelas plantas durante o processo de fotossíntese. Costumam ser utilizados pelas células, tanto animais quanto vegetais, como combustível. Os glicídeos mais simples são os monossacarídeos. Oligossacarídeos e polissacarídeos são moléculas maiores, formadas por vários monossacarídeos reunidos. Eles apresentam uma importante variedade de funções entre elas: energética (a célula gasta energia e sua principal fonte são os glicídeos), de reserva (eles são armazenados como glicogênio nos animais e amido nos vegetais), estrutural (parede celular em plantas- celulose, algas, fungos e bactérias, revestimento de crustáceos e insetos- quitina), de regulação, de crescimento, genética ( a desoxirribose e a ribose- pentoses -entram na constituição dos ácidos nucléicos, responsáveis pela hereditariedade). Os glicídeos que se unem às proteínas (glicoproteínas) e lipídeos (glicolipídeos) desempenham papéis importantes na comunicação entre células e nas interações entre elas e outros elementos do ambiente celular. (como é isso ? explica melhor) Lipídeos Provenientes da combinação de ácidos graxos com álcoois, compreendem os óleos, as gorduras, as ceras, os lipídeos compostos (fosfolipídeos, por exemplo) e os esteróides. Diferentemente dos ácidos nucléicos, das proteínas e dos polissacarídeos, os lipídeos não são poliméricos ( o que é ser polimérico). Contudo, eles se agregam, e é nesse estado que desempenham sua mais óbvia função como matriz estrutural das membranas biológicas.(óbvia por que?) A insolubilidade na água e a solubilidade em solventes orgânicos são características comuns. Apresentam estruturas e propriedades químicas diversas. Os lipídios simples são: óleos e gorduras (glicerídeos) que servem de reserva energética nos animais e nos vegetais. Nas aves e nos mamíferos funcionam como isolante térmico, impedindo perda de calor pela pele. Funcionam também como amortecedores contra impactos mecânicos. Ceras, que servem para impermeabilizar as superfícies sujeitas à desidratação, como superfícies de folhas e frutos. O lipídeo composto mais importante é o fosfolipídeo. Abundante no tecido nervoso (presente na bainha de mielina de alguns neurônios) e nas membranas plasmáticas. Os esteróides têm estrutura química bastante diferente do resto dos lipídeos. São todos semelhantes à molécula de colesterol da qual derivam. Além de componentes das membranas animais, funcionam como importantes hormônios no metabolismo animal. Em função de os hormônios esteróides serem insolúveis em água, eles se ligam a proteínas para serem transportados através do sangue aos tecidos alvo. Apresentam também função vitamínica, algumas vitaminas como a vitamina K e D são de origem lipídica. Ácidos Nucléicos O DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA (ácido ribonucléico) são longos polímeros lineares, chamados de ácidos nucléicos, que levam a informação sob uma forma que pode ser passada de uma geração para a seguinte. Estas macromoléculas são constituídas de um grande número de nucleotídeos ligados, cada um composto de uma pentose, um fosfato e uma base nitrogenada. No DNA e no RNA as bases púricas são adenina e guanina, enquanto as pirimídicas no DNA são timina e citosina e no RNA são uracila e citosina. As moléculas de DNA controlam todas as atividades químicas do metabolismo celular. Isso ocorre, na realidade, através do controle que o DNA exerce sobre a fabricação das enzimas. O DNA produz moléculas de RNA (transcrição), que migram para o citoplasma e controlam a construção das proteínas (tradução). Em qualquer célula, a maioria dos nucleotídeos encontra-se na sua forma polimérica, entretanto os nucleotídeos livres e seus derivados desempenham uma grande variedade de funções metabólicas não relacionadas à informação genética. Talvez o mais conhecido seja o ATP, transmissor de energia. Bibliografia: Voet D, Voet JG, Pratt CW. Fundamentos de Bioquímica; www.cientic.com; revista brasileira de ensino de bioquímca e biologia molecular; César e Sezar Biologia.