Cap. 1 - Compostos inorgânicos e orgânicos
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→ A quantidade de água varia de acordo com: - Espécie - Idade - Tipo de tecido (taxa metabólica) → Balanço hídrico do indivíduo resulta dos seguintes fatores: - Ganho de água: ingestão de água e alimentos que contêm água, água metabólica - Perda de água: respiração, transpiração (suor), fezes e urina. Fonte: http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2012/01/agua-compoe-ate-60-do-corpo-e-e-usada-em-todas-reacoes-quimicas.html Fonte: http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2012/01/agua-compoe-ate-60-do-corpo-e-e-usada-em-todas-reacoes-quimicas.html → Resultam de sua estrutura (H2O); → Polaridade (bipolar +/-, formação de ligações de hidrogênio ou pontes de hidrogênio); → Solvente Universal (dissolve subst. polares ou hidrofílicas); → Tensão superficial (Coesão); → Alto calor específico; OBS: Alto calor específico é explorado pelos seres vivos devido a relação: calor de vaporização x regulação da temperatura corpórea. https://qph.ec.quoracdn.net/main-qimg-7535e186ca2a40e984bc13b027f63f22-c?convert_to_webp=true http://www.sobiologia.com.br/figuras/Agua/tensaosuperficial2.jpg SUBSTÂNCIA CALOR ESPECÍFICO (CAL/GOC) água 1,0 álcool 0,6 alumínio 0,22 ar 0,24 carbono 0,12 chumbo 0,031 cobre 0,091 ferro 0,11 gelo 0,5 hélio 1,25 hidrogênio 3,4 OBS: Capilaridade (Adesão+Coesão); água-água água-outra molécula polar https://water.usgs.gov/edu/gr aphics/adhesion-cohesion-2.gif http://blog.aquatrols.com/wp-content/uploads/2014/08/Cohesion-and-Adhesion.jpg https://www.wonderwhizkids.com/resources/content/imagesv4/ biology/concept/transport_plants/Cohesion_and_adhesion.gif http://handsonlearninginternational.org/Materials/Tab lesChartsDiagrams/CapillaryAdhesionCohesion.jpeg → Macronutrientes: cálcio, fósforo, potássio, cloro, magnésio e enxofre; → Micronuteientes: ferro, zinco, cobre, flúor e manganês. OBS: De forma resumida (sais função / deficiência ou excesso). → Cálcio + Potássio + Sódio Transmissão de impulsos nervosos / Alterações impulsos nervosos; → Sódio + Potássio “Bomba de Sódio e Potássio” / Alterações impulsos nervosos; → Cálcio + Potássio + Magnésio Contração Muscular / Alterações da contração muscular; → Sódio + Cloro + Potássio Equilíbrio Hídrico ou Osmótico / Hipertensão arterial; → Fósforo + Cálcio Fosfato de Cálcio = Ossos e Dentes / Ossos fracos e cáries; → Fósforo ou Fosfato ATP / DNA e RNA; → Cálcio + Ossos e Dentes, contração muscular (batimentos cardíacos), coagulação e impulsos nervosos; → Ferro Pigmentos respiratórios / Anemia Sangue = hemácias (hemoglobina), Músculos = miócitos (mioglobina); → Iodo Hormônios tireoidianos T3 e T4 / Bócio Tireoide falta de iodo Hipotireoidismo que leva Hipertrofia da tireoide= “BÓCIO” → Manganês + Zinco = ativação enzimática / alterações metabólicas → Flúor Ossos e dentes / cáries → Concentração de compostos onorgânicos e inorgânicos no meio extra e no intracelular. + CONCENTRACÃO (miliequivalentes/litro 175 150 Mg2+ Ca2+ + - proteínas- Mg2+ fosfatos- proteínas- HCO3- K+ 125 100 75 Na+ Cl- K+ fosfatos- Na+ HCO3Cl- 50 25 0 EXTRACELULAR INTRACELULAR → Também chamados de glicídios, hidratos de carbono; → São formados por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio; → Maioria dos carboidratos possuem função energética, mas podem atuar na constituição estrutural e genética; → Podem ser classificados em: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. → Também chamados de glicídios, hidratos de carbono; fórmula geral Cn (H2O)n ; → Variação de n resulta em trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C) etc; → Principais monossacarídios; + Pentoses (estrutural): ribose (RNA) e desoxirribose (DNA) + Hexoses (energético): glicose, galactose, frutose Pentoses Participam da constituição dos ácido nucléicos. Hexoses Principais fontes de energia para os seres vivos. → União glicosídica (síntese por desidratação) entre dois monossacarídios; → Principais dissacarídios; Dissacarídio Monossacarídeos constituinte Ocorrência Sacarose glicose + frutose Abundante em vegetais como a cana-de-açúcar e beterraba. Lactose glicose + galactose Encontrada no leite. Maltose glicose + glicose Presente nos cereais e nos derivados do malte. Papel biológico Fonte de energia OBS: Relação obesidade e diabetes com excesso de carboidratos na dieta. → União glicosídica une de três a dez monossacarídios, também ocorrendo associação com lipídios (glicolipídios) e proteínas (glicoproteínas); → Exemplos de oligossacarídios; Oligossacarídio Papel biológico Rafinose (glicose+frutose+glactose) Fonte de energia produzida por vegetais Laminina (glicoproteína sulfatada) Presente na membrana celular sendo fundamental para diferenciação, migração e adesão celular → São polímeros* formados por vários monossacarídeos unidos entre si; → Principais polissacarídios; POLICARÍDEOS QUE ATUAM COMO RESERVA ENERGÉTICA Carboidrato Amido Glicogênio Monossacarídeo constituinte Ocorrência Característico de vegetais sendo abundante em certas Muitas moléculas de raízes(batata-doce, mandioca), caules (batata-inglesa, inhame) glicose e sementes (milho, arroz). O excesso de glicose oriundo da fotossíntese é armazenada na forma de amido. Papel biológico Reserva energética dos vegetais. Encontrado no fígado e músculos. O excesso de glicose Muitas moléculas de obtido na alimentação é Reserva energética acumulado nas células destes glicose dos animais. órgãos. *polímeros: moléculas que formadas pela união de unidades idênticas ou semelhantes, denominadas monômeros. POLICARÍDEOS QUE APRESENTAM PAPEL ESTRUTURAL Polissacarídio Celulose Quitina Monossacarídeo constituinte Muitas moléculas de glicose Polímero de Nacetilglucosamina Ocorrência Papel biológico Parede celular de vegetais. Importante fonte energética para herbívoros, que possuem microrganismos no seu estômago que digerem estas moléculas. Estrutura de certas Humanos não possuem as paredes celulares. enzimas (celulases) ou microrganismos capazes de digerir esta molécula. Parede celular de fungos e Estrutura de certas paredes celulares e exoesqueleto dos artrópodes. de exoesqueleto. A quitina é um polímero de N-acetilglucosamina; os grupos N-acetil fornecem pontes de hidrogênio adicionais entre os polímeros. Carboidratos nos alimentos (açúcares) FRUTAS Ameixas secas, damasco, figos (cozidos, não adoçados) 12 – 31% Bananas, uvas, cerejas, maçãs, pêras 15 – 23% Frutas frescas: abacaxi, toranjas, laranjas, morangos 8 – 14% Carboidratos(amido) nos alimentos processados PRODUTOS DE GRÃOS milho, tapioca 86 – 88% Cereais(secos): milho, trigo, aveia, farelos 68 – 85% Farinhas: milho, trigo 70 – 80% Pipoca (estourada) 77% Biscoito crackers salgado 72% Macarrão, arroz 23 – 30% Cereais (cozidos): aveia, trigo, semolina 10 – 16% Carboidratos (amido) nos alimentos não processados VEGETAIS Cozidos: milho, batata-doce e inglesa, feijões, ervilhas 15 – 26% Beterrabas, cenouras, cebolas, tomates 5 – 7% Folhosos: alface, aspargo, repolho, espinafre, cheiroverde 3 – 4% → Grupo complexo de moléculas que compartilham a característica de apresentarem baixa solubilidade em água, devido a natureza apolar de suas moléculas, sendo solúveis em solventes orgânicos (clorofórmio, acetona, etc.); Síntese de um triglicerídio. → São moléculas formadas por um álcool, o glicerol (C3H8O3), ligadas a um (monoglicerídios), dois (diglicerídios) ou três ácidos graxos (triglicerídios); → Exemplos de glicerídios; Tipo de glicerídio Papel biológico Óleos (ácidos graxos insaturados) Reserva energética em vegetais (Ex: sementes como soja e milho) Gorduras (ácidos graxos saturados) Reserva energética em animais (Ex: tecido adiposo). OBS: Relação obesidade e problemas cardiovasculares com gorduras saturadas e benefícios das gorduras insaturadas. → São moléculas altamente insolúveis em água devido sua composição; → Exemplos de glicerídios; Tipo de glicerídio Papel biológico Cera de abelha (palmitato de melissita) Forma a estrutura dos favos -de-mel Cutina Formam barreiras contra perda de água na superfície de folhas e caules → São moléculas compostas de duas cadeias de ácidos graxos ligadas a uma molécula de glicerol, que por sua vez está ligada a um grupo fosfato altamente insolúveis em água devido sua composição; → São consideradas moléculas anfipáticas (região hidrofílica + região hidrofóbica); Cabeça hidrofílica Fosfato Glicerol Cauda hidrofóbica Ácido graxo Esquema da estrutura da molécula de fosfolipídio. Símbolo para representar um fosfolipídio. → Os fosfolípidos são os principais constituintes da membrana celular, plasmática ou citoplasmática. → São moléculas compostas por ácidos graxos ligados a álcoois policíclicos, isto é, de cadeias fechadas (anéis de carbono), como o colesterol; → O colesterol participa da composição da membrana plasmática e é precursor dos hormônios sexuais masculino (testosterona) e feminino (progesterona), dos sais biliares e da vitamina D. OBS: 1. Origem do colesterol: exógena (dieta) e endógena (síntese pelas células do fígado); 2. Colesterol HDL e LDL x arteriosclerose ou arterosclerose. → São um grupo de pigmentos avermelhados, alaranjados ou amarelados; → Exemplos de carotenoides; Tipo de carotenoide Papel biológico Beta caroteno ou ß-caroteno (cor alaranjada) Presente em alguns vegetais (Ex: cenoura) atuando como antioxidante. Licopeno (cor avermelhada) Presente em alguns vegetais (Ex: tomate) atuando como antioxidante. Os humanos não produzem tais pigmentos, são adquiridos pela ingestão de vegetais. Por exemplo, o beta caroteno é convertido em nosso corpo em 2 moléculas de vitamina A. OBS: → São substâncias de grande massa molecular resultantes da ligação entre aminoácidos; → Existem vinte aminoácidos e cada um deles apresenta: + um carbono α + um hidrogênio + um grupo carboxila (COOH) + um grupo amina (NH2) + um grupo R (varia em cada aminoácido) → Ligação peptídica permite a união entre aminoácidos originando assim dipeptídios, tripeptídeos...polipeptídios. Aminoácidos essenciais ou vitais não são sintetizados pelo corpo enquanto os naturais ou não essenciais são. OBS: *são aminoácidos essenciais, todavia apenas durante a infância. → Quanto a estrutura geral das proteínas, podemos distinguir quatro níveis de organização: + Estrutura primária + Estrutura secundária + Estrutura terciária + Estrutura quaternária → Fatores como a temperatura alta, o grau de acidez, concentração de sais, ação de solventes orgânicos, agentes oxidantes e redutores e até mesmo agitação intensa podem causar alteração da estrutura espacial secundária, terciária e quaternária de uma proteína, processo chamado de desnaturação e que resulta na perda da função da proteína. http://spie.org/Images/Graphics/Newsroom/Imported-2012/004149/004149_10_fig1.jpg → São peptídios que aumentam a velocidade das reações químicas sem elevar a temperatura. Isso ocorre porque elas diminuem a energia de ativação necessária para ocorrer a reação; → Existem diferentes formas de nomear as enzimas. Em uma destas utiliza-se o nome do substrato (molécula sobre a qual a enzima irá atuar) acrescido do sufixo ase. Ex: lactose é digerida pela enzima lactase; sacarose é digerida pela enzima sacarase etc. → Para ocorrer a ação enzimática o substrato liga-se numa região denominada de sítio ativo na enzima, formando o complexo enzima-substrato. Origina-se assim os produtos da reação e a enzima não sofre alteração podendo realizar uma nova reação. → A porção proteica da enzima é chamada apoenzima enquanto a não proteica é camada de cofator, quando tem natureza inorgânica, ou coenzima, caso tenha natureza orgânica. Holoenzima = apoenzima +cofator ou coenzima. → Temperatura, pH, quantidade de substrato afetam a atividade enzimática. Caso ocorra desnaturação a atividade enzimática cessará. → Existem dois tipos de ácidos nucléicos: + Ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA), molécula constituinte dos cromossomos, estrutura na qual encontramos os genes, responsáveis por todas as características dos seres vivos (material genético) + Ácido ribonucléico (ARN ou RNA), que participa do processo de síntese de proteínas, sendo o material genético dos vírus de RNA → Tanto o DNA quanto o RNA são formados por várias unidades, que recebem o nome de nucleotídeos; → Cada nucleotídeo é formado por três outras moléculas: + Glicídio do grupo dos monossacarídios (pentose), desoxirribose no DNA e ribose no RNA; + Ácido fosfórico; + Bases nitrogenadas (puricas: adenina e guanina; pirimidicas: timina, citosina e uracila). base nitrogenada fosfato glicídio (pentose) a. Estrutura de um nucleotídeo desoxirribose (no DNA) ribose (no RNA) b. Desoxirribose versus ribose Purinas Pirimidinas citosina Timina no DNA c. Pirimidinas versus purinas Uracila no RNA adenina guanina → Ligações entre o fosfato de um nucleotídio com a base nitrogenada de outro nucleotídio permitem a uniam entre estes e a formação de uma cadeia polinucleotídica que compõem o DNA ou RNA. Detalhe das forças que mantêm os nucleotídios de uma das fitas do DNA unidos (esquerda) e detalhe das ligações que mantêm os nucleotídios das duas fitas unidos (direita). → São nutrientes essenciais a dieta em pequena quantidade (micronutrientes), atuando de forma reguladora, pois a maioria atua como coenzima; → De acordo com sua solubilidade são classificadas como: + Hidrossolúveis: solúveis em água (vitaminas do complexo B e vitamina C) + Lipossolúveis: solúveis em lipídios (vitaminas K, A, D, E) → A deficiência de vitaminas é chamada de avitaminose ou hipovitaminose e o excesso é chamado de hipervitaminose. OBS: Vitaminas lipossolúveis são potencialmente mais tóxicas, os seu excesso pode ser acumulado no tecido adiposo.
