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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense Coordenadoria das Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias - CINAT- BIO APNP de Biologia I Professora Drª Milene Conceição Lima BIOQUÍMICA: COMPOSTOS ORGÂNICOS DA CÉLULA A composição química dos seres vivos é feita por compostos inorgânicos (água e sais minerais) e orgânicos (glicídios, lipídios, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos). Nesta semana, será estudado os principais tipos de compostos orgânicos da célula. Os carboidratos são importantes biomoléculas, conhecidas também como hidratos de carbonos, glicídios ou açúcares, formadas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. São as moléculas mais abundantes na natureza e sua maioria apresenta a seguinte fórmula geral: (CH2O)n Alguns carboidratos possuem outros elementos em sua composição, como é o caso da quitina, por exemplo, que possui em sua fórmula também átomos de nitrogênio. Os carboidratos apresentam como principal função a função energética. Entretanto, os carboidratos possuem funções que vão além de garantir a energia para as células, estando eles relacionados também com a estrutura dos ácidos nucleicos e funções estruturais. No que diz respeito à função estrutural, pode-se citar a celulose e a quitina. A celulose é um componente da parede celular da célula vegetal, enquanto a quitina faz parte do exoesqueleto presente nos artrópodes. Os carboidratos podem ser divididos em três tipos, conforme mostra a tabela abaixo: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/artropodes2.htm Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com o número de carbonos que possuem em suas moléculas. Os mais simples são as trioses, as quais possuem três carbonos em sua molécula. Após tem-se as tetroses (quatro carbonos), pentoses (cinco carbonos) e hexoses (seis carbonos). Os principais monossacarídeos são as pentoses e as hexoses, na qual entre as pentoses, destaca-se a ribose e as hexoses, destaca-se a glicose. Os carboidratos podem ser classificados em simples e complexos. Os carboidratos simples são facilmente absorvidos pelo corpo, enquanto os complexos apresentam um processo de absorção mais demorado. Os carboidratos simples são formados por açúcares simples ou por um par deles, enquanto os complexos são formados por cadeias mais complexas de açúcares. São exemplos de alimentos que possuem carboidratos simples o mel, rapadura, balas e doces em geral. Como exemplo de alimentos que possuem carboidratos complexos, pode-se citar os pães, massas, feijões e lentilha. Abaixo estão relacionados os principais exemplos de carboidratos: Glicose: é um carboidrato simples e o monossacarídeo mais comum. A glicose é fundamental para a realização do processo de respiração celular, em que a energia será produzida para a célula. Os principais polissacarídeos são formados pela polimerização da glicose. Amido: é a principal substância de reserva de energia dos vegetais. Ele é formado por dois tipos de polímeros de glicose: a amilopectina e a amilose. Os grãos de amido das plantas ficam armazenados no interior dos plastos, organelas típicas da célula vegetal. Glicogênio: é a principal reserva energética dos animais e é formado pela união de várias moléculas de glicose. Esse glicogênio é encontrado armazenado no fígado e músculos. Celulose: é encontrada na parede celular da célula vegetal e é formada por unidades de glicose. É um carboidrato fibroso, resistente e insolúvel em água. Quitina: é um polissacarídeo encontrado na parede celular das células de alguns fungos e também na composição do exoesqueleto de artrópodes, como insetos e crustáceos. Os lipídios são moléculas orgânicas formadas a partir de ácidos graxos e álcool que desempenham importantes funções no organismo dos seres vivos. Eles não são solúveis em água, mas se dissolvem em solventes orgânicos, como em benzina e éter. Os lipídios apresentam várias funções, destacando-se: Composição das membranas biológicas: Todos os tecidos apresentam lipídios em sua composição, uma vez que a membrana das células é formada por fosfolipídios. Fornecimento de energia: Estima-se que cada grama de gordura seja responsável por liberar cerca de 9Kcal. Precursores de hormônios e sais biliares: Os lipídios estão relacionados com a produção de hormônios esteroides, tais como a testosterona, progesterona e estradiol. Também se relacionam com a produção de sais biliares, compostos que agem como detergente, ajudando no processo de absorção de lipídios. Isolante térmico e físico: Os lipídios garantem proteção contra as baixas temperaturas e contra choques mecânicos. Impermeabilização de superfícies: Os lipídios impermeabilizam evitando a desidratação. Um bom exemplo são as ceras encontradas nas superfícies dos frutos. Os lipídios de importância biológica são: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/respiracao-celular.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/plastos.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/membrana-plasmatica.htm Glicerídios: São lipídios que atuam como reserva energética. Óleos e gorduras são exemplos de glicerídios e podem ser classificados de acordo com o seu ponto de fusão. Gorduras são lipídios sólidos (cadeia saturada unidas por ligações simples) na temperatura ambiente, obtidos a partir de animais. Já os óleos são lipídios líquidos (cadeia insaturada unidas por dupla ligação) na temperatura ambiente, obtidos a partir de produtos vegetais. Ceras: Atuam como importantes substâncias impermeabilizantes. São comuns em folhas e frutos, mas também são produzidas por animais, como é o caso das aves e das abelhas. Esteroides: Destacam-se por não possuírem ácidos graxos em sua estrutura. Como exemplo, pode-se citar os hormônios sexuais e o colesterol. O esteroide mais conhecido e mais importante é o colesterol, que, apesar de ser fundamental para o organismo, está bastante relacionado com problemas cardíacos. Fosfolipídios: Lipídios que possuem fosfato em sua estrutura e são encontrados nas membranas celulares e no tecido nervoso. Carotenoides: São importantes pigmentos fotossintetizantes que, além de participarem desse processo, dão coloração a frutos, flores e outras partes vegetais. As proteínas são compostos orgânicos abundantes encontrados em todos os organismos. Todas as proteínas são formadas por moléculas denominadas de aminoácidos. Cada aminoácido é formado por um grupo carboxila (-COOH) e um grupo amina (-NH2), que estão ligados a um átomo de carbono. Nesse átomo de carbono estão ligados ainda um átomo de hidrogênio e um radical (R), que varia de um aminoácido para outro. No total, existem 20 aminoácidos na natureza que são responsáveis por formar todas as proteínas existentes. Cada aminoácido liga-se a outro por meio de ligações peptídicas, que acontecem entre o grupamento carboxila de um aminoácido e o amina de outro. As proteínas podem ser classificadas em dois grupos básicos: proteínas fibrosas e proteínas globosas. As proteínas fibrosas são aquelas em que as cadeias de aminoácidos estão dispostas de maneira a formar fios e, geralmente, são insolúveis em água. Esse é o caso das fibras encontradas no tecido conjuntivo. As proteínas globosas possuem cadeias que se enrolam sobre elas mesmas, formando uma estrutura esférica e normalmente solúvel em água. Como exemplo dessas proteínas, pode-se citar a hemoglobina e os anticorpos. As proteínas podem organizar-se de diferentes formas: Estrutura primária: As proteínas apresentam-se de forma linear, sem ramificação. Nesse caso, pode-se estudar a constituição do fio proteico, analisando os tipos de aminoácidos e suas quantidades. Estrutura secundária: observa-se um enrolamento da proteína, formando, geralmente, uma espécie de hélice. Estrutura terciária: observa-se o enrolamento das proteínasque já estavam em estrutura secundária, ou seja, ocorre o dobramento da hélice. Estrutura quaternária: Ocorre apenas em proteínas conjugadas de grande porte. As proteínas apresentam as mais variadas funções, destacando-se, principalmente, sua função estrutural, uma vez que fazem parte da estrutura de todos os organismos vivos. Como exemplo de proteínas estruturais, pode-se citar o colágeno e queratina. Além do papel estrutural, as proteínas atuam como catalisadoras, como é o caso das enzimas, ajudam na contração muscular (actina e miosina), protegem o organismo (anticorpos), atuam como https://www.biologianet.com/histologia-animal/tecido-adiposo.htm https://www.biologianet.com/botanica/frutos.htm https://www.biologianet.com/histologia-animal/tecido-nervoso.htm https://www.biologianet.com/anatomia-fisiologia-animal/anticorpos.htm pigmentos (clorofila e hemoglobina), garantem o transporte de gases (hemoglobina) e as proteínas hormonais, como é o caso da insulina, do FSH (folículo estimulante) e do LH (luteinizante). As vitaminas são moléculas orgânicas fundamentais para a saúde e encontradas nos alimentos. Apesar de serem essenciais, as vitaminas não precisam ser ingeridas em grande quantidade. As vitaminas são essenciais para garantir o funcionamento adequado do organismo. Elas atuam, principalmente, como catalizadores de reação. Os catalizadores são substâncias que garantem que uma reação química aconteça de forma mais rápida e utilizando menos energia. As vitaminas são importantes na transformação de energia, algumas são antioxidantes e são essenciais para o funcionamento dos vários sistemas do corpo, inclusive o sistema imunológico. A falta de vitaminas no organismo é chamada de avitaminose ou hipovitaminose e pode causar problemas graves de saúde. As vitaminas são classificadas em dois grupos: as hidrossolúveis e as lipossolúveis. Essa classificação leva em consideração a sua solubilidade, não estando relacionada, por exemplo, com a função que elas desempenham no organismo. As vitaminas lipossolúveis são aquelas solúveis em gordura e caracterizam-se por se acumularem no fígado e no tecido adiposo, como exemplos, as vitaminas A, D, E e K. Já as vitaminas hidrossolúveis são aquelas solúveis em água, como exemplos, as vitaminas C e do complexo B. https://brasilescola.uol.com.br/saude-na-escola/vitaminas.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/alimentacao-antioxidante.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/sistema-imunologico-humano.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/solubilidade-vitaminas.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/o-figado.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/tecido-adiposo.htm https://brasilescola.uol.com.br/geografia/agua.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/vitamina-b.htm Os ácidos nucleicos são moléculas orgânicas constituídas por longas cadeias carbônicas, formadas a partir da ligação entre os nucleotídeos. Eles constituem as moléculas de DNA e RNA, estruturas genéticas encontradas nas células. Os nucleotídeos são unidades monoméricas que forma os ácidos nucleicos, formados por um fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada. As bases nitrogenadas podem ser púricas (A=Adenina e G=Guanina) ou pirimídicas (T=Timina, C=Citosina e U=Uracila). A tabela abaixo mostra a diferença entre DNA e RNA.