quinta-feira, 18 de junho de 2009

Biologia Molecular I

A Composição Química da Célula

Os seres vivos são formados pelos mesmos elementos químicos presentes na natureza. Os mais frequentes são: C, H, O, N, Ca, P, Fe, Na, K e Cl. Elementos que podem estar na forma iônica ou combinados entre si, formando substâncias inorgânicas (água e sais minerais) e orgânicas (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos).
Todos os seres vivos apresentam a mesma composição química em sua estrutura, variando apenas a quantidade dessas substâncias.
As substâncias orgânicas e inorgânicas presentes nos seres vivos podem reagir entre si. O conjunto de reações químicas que ocorre na célula denomina-se metabolismo.

Metabolismo é o conjunto de reações químicas celulares.
As reações metabólicas podem ser de dois tipos:

Anabolismo: Formação de substâncias complexas com base em substâncias simples, sempre envolvendo absorção de energia (reações endotérmicas). A fotossíntese , por exemplo, é uma reação anabólica, pois, com base em substâncias simples, como CO2 e H2O, forma-se uma substância complexa, a glicose.
CO2 + H2O = »luz, energia» Glicose + O2
Catabolismo: Reações de quebra de substâncias complexas, originando substâncias simples, com libereação de energia (reações exotérmicas). A respiração celular aeróbia é um exemplo de reação catabólica, pois a quebra de CO2 e O2 libera energia.

Glicose + O2 =» CO2 + H2O + Energia


Substâncias Inorgânicas

Água

É a substância presente em maior quantidade nos seres vivos. A taxa de água varia de acordo com:
- Espécie: Em algumas espécies, por exemplo, os cnidários, a água representa aproximadamente 95% da massa do corpo; em um adulto da espécie humana, esse valor é aproximadamente 70%.
- Idade: Quanto mais jovem for o indivíduo, maior a quantidade de água. Exemplo: o feto humano tem mais de 90% de água, enquanto o adulto tem 70%.
- Tecido: A quantidade de água nos diferentes tecidos depende da atividade metabólica de cada um deles, ou seja quanto maior a atividade, maior a quantidade de água. Exemplo: o tecido muscular apresenta maior quantidade de água que os tecidos ósseo e adiposo, por exemplo.

A quantidade de água nos organismos não pode sofrer variações muito intensas. A perda excessiva de água denomina-se desidratação.
Doenças que têm como sintomas diarréia e vômitos podem levar à desidratação, principlamente em crianças.

Principais funções da água nos organismos:
Solvente de líquidos orgânicos como o sangue, urina, suor e linfa, e do próprio interior celular.
Transporte de substâncias.
Lubrificante de órgãos e tecidos.
Manutenção da temperatura corporal, por apresentar alta capacidade de absorção de calor.
• Participação nas reações de hidrólise (ruptura de moléculas na presença de água).

A água presente nos tecidos humanos é proveniente:
- Da ingestão de líquidos, e alimentos;
- Do produto final do metabolismo celular. Algumas reações químicas produzem água, como a respiração celular aeróbia, a síntese de proteínas e nos vegetais, a fotossíntese.

Os Sais Minerais

Os sais minerais podem ser encontrados nos seres vivos na forma iônica, de cristais, ou molecular, e também fazendo parte de substâncias inorgânicas.

Na forma iônica:
São os sais dissociados na água, aparecendo dentro e fora das células.

Na forma Cristalina ou molecular:
São os sais que constituem substâncias esqueléticas, como os ossos dos vertebrados, a casca dos ovos, a concha dos moluscos, entre outros.

Compondo substâncias orgânicas:
Muitos minerais como enxofre, ferro e magnésio, fazem parte de moléculas de proteínas.

Os principais minerais presentes nos seres vivos são:

Mineral

Função

Ferro Fe ++

Faz parte das proteínas Hemoglobina e mioglobina, responsáveis pelo transporte de gases respiratórios aos tecidos.

Cálcio Ca++

Mineralização de ossos e dentes, participa da coagulação sanguínea, e contração muscular.

Fosfato PO4---

Atua na formação de nucleotídeos, que são unidades estruturais de DNA e RNA. Auxilia o armazenamento de energia celular na molécula de ATP.

Magnésio Mg++

Forma a proteína clorofila responsável pela absorção de luz na fotossíntese. Ativa várias enzimas celulares.

Sódio Na+ e

Potássio K+

Atuam na transmissão do impulso nervoso e no equilíbrio osmótico.

Iodo I

Formação dos hormônios da tireóide

Cloro Cl-

Principal íon negativo no líquido extracelular, importante na manutenção do pH.




Substâncias Orgânicas

Lipídios ou Lípides

São substâncias formadas pela união de ácidos graxos e álcoois.














Principais Funções:
Função estrutural ou plástica: Construção de membranas.
Reserva energética.
Isolante térmico.
Função hormonal: Os hormônios sexuais e da suprarenal têm constituição lipídica.
Isolante elétrico: Na condução do impulso nervoso.
Impermeabilizante: Por exemplo, a cutina que reveste a epiderme de determinados órgãos vegetais.


Os lipídios podem ser classificados em:
- Simples: Quando formados apenas por ácidos graxos e álcoois, contendo assim apenas C, H e O.
- Complexos: Quando além dos ácidos graxos e álcoois, apresentam um outro radical, como o fosfato (fosfolipídios), ou o acúcar (glicolipídios).

Classe dos Lipídios

Exemplos

Papel Biológico

Simples

Glicerídeos

Cerídeos

Esteróis

Óleos e Gorduras

Ceras

Cortisona

Reserva energética de Animais e Vegetais. As gorduras, nas aves e mamíferos, funcionam como isolante térmico, impedindo perda de calor na pele.

Impermeabilização de superfícies sujeitas à desidratação. Ex: Superfícies de folhas e frutos.

Antialérgico, hormônios sexuais.

Complexos

Fosfolipídios

Principal Componente da Membranas Celulares. Ex: Esfingomielina.



E o Colesterol?
Quando livre o colesterol é uma molécula de álcool. Como um álcool, pode se ligar a uma molécula de ácido graxo e formar um lipídio, tornando-se assim uma substância gordurosa que serve para lubrificar os vasos sanguíneos internamente, facilitando a circulação. Quando em excesso, pode causar a obstrução de artérias e veias. O aumento da síntese de colesterol pelo fígado e pelas paredes intestinais provoca o excesso de colesterol no organismo. É pouco absorvido dos alimentos.

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