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 água

Vitamina C

Molécula de DNA

Hemoglobina

Colesterol

ᔥ Science Photo Library

Composição Química Geral

NH4OCN NH3 + HOCN

Basicamente os seres são formados por SEIS ELEMENTOS químicos, que compõem 99% de qualquer indivíduo.

C Carbono

(50 a 60%) Oxigênio

(25 a 30%)

Nitrogênio (8 a 10%)

Hidrogênio (3 a 5%)

Fósforo e Enxofre (menos de 2%)

As porcentagens apresentadas

representam a ocorrência dos elementos na

massa seca dos seres.

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.

Amônia Ácido

ciânico Cianato de

amônio ∆ UREIA

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 Fontes principais Funções principais

Cálcio Leite, ovos, verduras, cereais

integrais.

Fortalecer ossos e dentes; atuar na coagulação 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 Sal de cozinha, ovos, carnes,

verduras.

Participar da condução nervosa e da contração muscular.

Enxofre Ovos, carnes e legumes. Participar de importantes aminoácidos; atuar

como coenzima.

Micronutrientes Elementos Fontes principais Funções principais

Cromo Carnes, cereais integrais,

levedura de cerveja. 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.

Iodeto (Íon I)

Peixes, mariscos. Componente dos hormônios tireoidianos.

Fluoreto (Íon F)

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.

Selênio Carnes, frutos do mar, ovos,

cereais integrais. Participar do metabolismo de gorduras.

Ferro Fígado, carnes, verduras, ovos,

cereais integrais. Constituintes da hemoglobina.

Zinco Fígado, peixes, mariscos. 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)

Lipídios

Glicose Galactose Frutose Sacarose (dissacarídeo)

Amido

Celulose

Ácido graxo

Monômero Polímero

Polipeptídeos

Ácidos Nucléicos

Aminoácidos

Proteínas e enzimas

DNA e

RNA

Nucleotídeos

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

Glicose Galactose Frutose

Aldotriose Eritrose

Desoxirribose Ribose

TRIOSE TETROSE

PENTOSES HEXOSES

Os monossacarídeos possuem fórmula

química genérica expressa em CnH2nOn ou

(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.

DISSACARÍDEOS (OLIGOSSACARÍDEOS)

MALTOSE LACTOSE SACAROSE

Glicose + Glicose Glicose + Galactose Glicose + Frutose

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).

Encontrado principalmente em vegetais, é fonte quase que imediata de energia. Provém da degradação do amido. Abundante em cereais.

A lactose é o açúcar do leite. Representa fonte de energia fundamental aos mamíferos jovens.

Forma o açúcar comum, o de cozinha. É encontrado abundantemente em frutos e na cana-de-açúcar. Para planta é importatnte como agente facilitador da dispersão da semente, por ser um atrativo.

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 afro-descendentes e em até 100% dos índios americanos e asiáticos. Mas mesmo os lactase-não-persitentes podem se adaptar à intolerância através da flora bacteriana intestinal. ᔥ OLIVER et. al (2012) Is it just lactose intolerance?

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.

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.

Quitina: Formado por unidades de acetilglicosamina (com N), e está presente em unhas, 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.

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.

ESTRUTURAIS:

ENERGÉTICOS:

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

Glicerol

Ácido palmítico (saturado)

Ácido alfa-linolênico (insaturado)

Ácido oléico (insaturado)

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 bom Colesterol ruim

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.

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.

FOSFOLIPÍDIOS 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.

Os fosfolipídios são os principais constituintes da membrana plasmática celular.

ᔥ Amabis e Martho

Lipossoma

Micela

Bicamada lipídica

Os fosfoliídios podem se agrupar de diferentes formas, dependendo do volume ocoupado e do meio solvente.

Micela < Lipossoma < Bicamada

CAROTENOIDES

A cenoura é rica em

β-caroteno, precursor da

vitamina A.

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

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