BiomolĂŠculas
Biomoléculas
Todas as moléculas que fazem
parte da constituição dos seres vivos são designadas biomoléculas, as quais por seu turno, se formam a partir da união de determinados elementos químicos – os bioelementos.
Da totalidade de elementos
químicos existentes somente cerca de 23 fazem parte da constituição das biomoléculas.
Biomoléculas Os bioelementos combinam-se entre si,
através de ligações químicas, dando origem às biomoléculas, que podem ser orgânicas ou inorgânicas. Biomoléculas inorgânicas: fazem parte dos
materiais inertes (rochas , minerais e água). Ex.: Água e sais minerais. Biomoléculas orgânicas: entram somente na constituição dos seres vivos . Ex: glícidos, lípidos, prótidos e ácidos nucleícos.
Funções fundamentais das biomoléculas Função estrutural: constituem estruturas
biológicas; Função reguladora: intervêm nas reacções do metabolismo dos seres vivos; Função energética: libertam os armazenam energia.
Compostos inorgânicos - ÁGUA É a substância mais abundante na biosfera e é
também o componente mais abundante nos seres vivos, pois representa 65 a 95% do peso da maioria dos seres vivos.
Compostos inorgânicos - ÁGUA As propriedades da água residem no facto desta molécula,
apesar de electronicamente neutra, apresentar polaridade. Esta polaridade permite a ligação entre as moléculas de água, e também entre estas moléculas e outras substâncias polares, através de pontes de hidrogénio.
Compostos inorgânicos - ÁGUA A polaridade contribui para o grande poder
solvente da água, cujas moléculas são capazes de estabelecer ligações com diversos iões, formando compostos mais estáveis.
Compostos inorgânicos - ÁGUA Outras características da molécula de água: Elevada força de coesão e de adesão molecular; Calor específico elevado; Grande calor de vaporização.
Água – Funções biológicas É o suporte ou o meio onde ocorre a maioria das
reacções metabólicas essenciais para a sobrevivência dos seres vivos; É um moderador da temperatura dos organismos, uma vez que a temperatura da água existente nos seres vivos (ex.: citoplasma) se eleva lentamente quando comparada com a rápida elevação da temperatura ambiental; Intervém nas reacções de hidrólise; Como é um excelente solvente permite o transporte de numerosas substâncias entre as células e entre estas e o meio; Actua como suporte para a difusão de muitas substâncias.
Compostos inorgânicas – Sais minerais Podem ser encontrados sob a forma de depósitos (ex.: conchas e ossos), dissolvidos em soluções (ex.: Na+, K+, Al-, etc.) ou na constituição de várias moléculas orgânicas (ex.: a hemoglobina possui ferro). Embora sejam biomoléculas que surgem, geralmente, em pequenas quantidades, desempenham funções essenciais.
Funções biológicas dos sais minerais São constituintes fundamentais de endo e exosqueleto; Constituem sistemas moderadores do pH; Fazem parte da constituição de moléculas fundamentais,
como a hemoglobina (Fe) e a clorofila (Mg); Intervêm na manutenção do equilíbrio osmótico ao nível celular; Participam em processos fundamentais no funcionamento dos seres vivos, como, por exemplo, na transmissão nervosa, na contracção muscular e na coagulação sanguínea.
Compostos orgânicos Mais frequentes e mais
importantes: glícidos, lípidos, prótidos e ácidos nucleicos. Geralmente formados por várias moléculas orgânicas mais pequenas ligadas entre si, constituindo moléculas muito grandes – macromoléculas.
Compostos orgânicos Frequentemente, estas macromoléculas são
polímeros: resultam da ligação de muitas moléculas básicos, estruturalmente simples e semelhantes entre si – monómeros (ex.: a molécula de amido é um polímero de glicose).
As reacções de polimerização, responsáveis pela
formação de polímeros, são reacções de condensação: os monómeros ligam-se entre si formando polímeros cada vez maiores. Por cada ligação de dois monómeros que se estabelece é removida uma molécula de água. Pelo contrário, através de reacções de hidrólise, os monómeros de um polímero separam-se.
Prótidos Os
prótidos são compostos orgânicos quaternários, constituídos por C, H, O e N (azoto), podendo também conter outros elementos, como, por exemplo, S (enxofre), P (fósforo), Mg(magnésio), Fe(ferro) e Cu (cobre). De acordo com a sua complexidade, os prótidos podem-se classificar em aminoácidos, péptidos e proteínas.
Aminoácidos São os prótidos mais simples, constituindo as unidades estruturais dos péptidos e das proteínas, já que podem ligarse entre si, formando cadeias de tamanho variável.
Polimerização de aminoácidos Reacção de condensação. Formação de uma molécula de água
Péptidos Resultam da união de aminoácidos: Oligo(pouco, Gk) –entre 2 e 20 aminoácidos Poli (muito, Gk) –mais de vinte.
Proteínas Podem diferir umas das outras nos seguintes
aspectos: Quantidade de aminoácidos Tipos de aminoácidos Sequência de aminoácidos na cadeia.
Estrutura das ProteĂnas
Proteínas Holoproteínas–só com aminoácidos Heteroproteínas–possuem uma porção não
proteica –Grupo prostético.
Desnaturação A temperatura, o grau de acidez, a concentração de sais e outros factores ambientais podem afectar a estrutura das proteínas, fazendo com que estas percam a configuração original.
Funções das Proteínas
Glícidos Também designados por
hidratos de carbono ou glúcidos. Composto ternários de C, O e H. Proporção enter o H e o O é de 2:1.
Glícidos Podem ser classificados em três grupos, de
acordo com o número de unidades monoméricas que os constituem: Monossacarídeos; Oligossacarídeos; Polissacarídeos.
Monossacarídeos Também designados por oses. Glícidos mais simples e classificados de acordo com o número de
átomos de carbono que os compõem (entre 3 e 9).
Assim, existem as trioses (3C), as tetroses (4C), as pentoses (5C), as
hexoses (6C), etc. As pentoses e as hexoses são as mais frequentes.
Quando em solução aquosa apresentam uma estrutura em anel de
carbono.
Monossacarídeos Função energética: participam directamente
nas transferências de energia. Exemplos: aldose (triose), glicose (hexose), ribose (pentose), desoxirribose (pentose). Propriedades: Não são hidrolisáveis; São redutores; São os monómeros dos glícidos; São doces; São solúveis a quente e a frio.
Ligação glicosídica – ligação química que une dois monossacarídeos
Outros glícidos A ligação que une os dois
monossacarídeos denomina-se ligação glicosídica.
Dois monossacarídeos ligados
formam um dissacarídeo. Se mais um monossacarídeo se ligar, forma um trissacarídeos e assim sucessivamente.
São oligossacarídeos, as moléculas
constituídas por 2 a 10 monossacarídeos unidos entre si. Se este número for superior, as moléculas denominam-se polissacarídeos.
Oligossacarídeos Função energética: reserva de energia. Exemplos: sacarose (dissacarídeo formado por uma molécula
de glicose e uma molécula de frutose), maltose (dissacarídeo formado por duas moléculas de glicose) e lactose (dissacarídeo formado por uma molécula de glicose e uma molécula de galactose).
Propriedades: São hidrolisáveis; Alguns são redutores (maltose), outros não (sacarose); São doces; São solúveis a quente e a frio.
Polissacarídeos Função energética (reserva de energia) e estrutural. Exemplos: amido, celulose, glicogénio e quitina. Propriedades: São hidrolisáveis; Não são redutores; Não são doces; São insolúveis ou dificilmente solúveis.
Lípidos
Grupo de moléculas
muito heterogéneo, do qual fazem parte as gorduras (animais e vegetais), ceras, esteróides, etc. Compostos ternários geralmente compostos por O, H e C, mas também podem conter outros elementos, como S, N e P.
Lípidos Propriedades gerais: Insolúveis em água; Solúveis em solventes orgânicos, como o éter, a
benzina, o álcool; Mancham o papel; esta mancha persiste e aumenta quando o papel é aquecido; Possuem menor densidade do que a água, separando-se desta por diferença de densidade.
Lípidos Sob o ponto de vista da função que
desempenham, os lípidos podem ser classificados em: Lípidos de reserva. Ex: Triglicerídeos Lípidos estruturais. Ex: Fosfolípidos Lípidos com função reguladora. Ex: As hormonas
sexuais.
Ácidos gordos Formados por uma cadeia linear de átomos de carbono, com um
grupo terminal carboxilo (COOH)
Ácidos gordos insaturados: possuem átomos de carbono ligados
entre si por ligações duplas ou triplas.
Ácidos gordos saturados: todos os átomos de carbono estão ligados
entre si por ligações simples.
Lípidos simples Ex: gorduras. Constituídos por ácidos gordos e glicerol. Resultam da ligação dos ácidos gordos à
molécula de glicerol e são denominados, na generalidade, glicerídeos. São lípidos de reserva.
LĂpidos simples - triglicerĂdeos
Lípidos complexos
Possuem na sua composição, para além das moléculas de
ácidos gordos e glicerol, outras moléculas não lipídicas, como o ácido fosfórico e compostos azotados nos fosfolípidos.
Fosfolípidos As duas extremidades das suas moléculas
possuem comportamentos físicos e químicos diferentes. Parte da molécula formada pelas cadeias hidrocarbonatadas é hidrofóbica: é insolúvel na água.
Fosfolípidos Parte constituída pelo composto azotado,
pelo fosfato e pelo glicerol é hidrofílica:solúvel em água, parte polar da molécula. Como apresentam uma zona hidrofóbica e uma hidrofílica, chamam-se anfipáticas.
Fosfolípidos Esta propriedade é fundamental para a
formação e dinâmica das membranas celulares.
Funções dos lípidos