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BIOMOLÉCULAS ORGÂNICAS Proteínas, Carboidratos e Lipídeos. Quem são as biomoléculas? São componentes fundamentais dos organismos vivos. A maioria delas são macromoléculas, ou seja, moléculas grandes e com estrutura bastante complexa. Cada biomolécula é composta de subunidades que determinam características estruturais e arranjos específicos dentro da célula. As biomoléculas orgânicas dispõem de uma estrutura cuja base é o carbono e são sintetizadas pelos organismos vivos. As principais biomoléculas são: Proteínas: compostas por subunidades de aminoácidos; Lipídeos: compostos por subunidades de ácidos graxos e gliceróis; Glicídios ou Carboidratos: compostos por subunidades de monossacarídeos. Proteínas A proteína é a mais importante das macromoléculas biológicas, compondo mais da metade do peso seco de uma célula. A estrutura química básica de uma proteína é formada por aminoácidos, os quais possuem um grupo carboxila (de um ácido carboxílico) e um grupo amino (de uma amina). Aminoácidos essenciais Aminoácidos não essenciais Ligação peptídica A ligação peptídica é a estabelecida entre um aminoácido e outro. Ocorre quando o carbono do grupo carboxila de um aminoácido interage com o nitrogênio do grupo amino do segundo aminoácido. Classificação das proteínas Quanto à forma: Globulares: são proteínas formadas pela ligação de diversos aminoácidos dobrados em forma de bola. Alguns exemplos desse tipo de proteína são a albumina e a hemoglobina. Hemoglobina Fibrosas: são proteínas formadas pela ligação de diversos aminoácidos, em um formato alongado. Alguns exemplos desse tipo de proteína são o colágeno, a elastina e a queratina. Quanto à estrutura: A classificação quanto à estrutura está diretamente relacionada com o formato da proteína. Primária: é a estrutura em que há dois ou mais aminoácidos compondo uma cadeia peptídica (a proteína). Proteína deltorfina Secundária: é a maneira como uma estrutura primária pode se organizar. Quando é organizada por meio de um enovelamento da estrutura primária, forma uma hélice. Também pode ser formada por um esqueleto polipeptídico quase estendido, no formato de uma folha. colágeno Terciária: é a estrutura resultante da junção ou enovelamento de estruturas secundárias em folha e em hélices. Quaternária: é a estrutura resultante do enovelamento de diversas estruturas terciárias. mioglobina hemoglobina Produção A síntese proteica é um processo que se inicia no núcleo da célula, a partir de uma sequência específica do DNA, que é o gene e esta etapa chamamos de transcrição. A segunda etapa é a tradução, realizada no citoplasma da célula em organelas chamadas ribossomos. Após a última etapa pode haver mudanças nas propriedades dela, através de modificações em seus resíduos de aminoácidos. Função das proteínas Construção de novos tecidos do corpo humano. Atuam no transporte de substâncias como, por exemplo, o oxigênio. Atuam no sistema de defesa do organismo, neutralizando e combatendo vírus, bactérias e outros elementos estranhos. Vale lembrar que os anticorpos são compostos por proteínas. Agem como catalizadoras de reações químicas que ocorrem no organismo dos seres humanos. As enzimas exercem esta importante função. Estão presentes na composição de vários fluídos produzidos pelo corpo como, por exemplo, leite materno, esperma e muco. Presentes nos alimentos, quando ingeridas, fornecem energia para o corpo humano. As proteínas estruturais (tubulina, por exemplo) são responsáveis por dar resistência e elasticidade aos tecidos. Atuam na regulação de hormônios. As proteínas encontradas na membrana plasmática atuam como receptoras, emitindo sinais para que a célula possa desempenhar suas funções vitais. Carboidratos Os carboidratos (hidratos de carbono) são as biomoléculas mais abundantes na natureza. Para muitos carboidratos, a fórmula geral é: [C(H2O)]n, daí o nome "carboidrato", ou "hidratos de carbono“. Baseado no número de unidades ou molécula de glicose que contêm e conforme o tamanho de sua molécula, os carboidratos podem ser classificados em Monossacarídeos, Dissacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos. Classificação Carboidratos Monossacarídeos são os mais simples dos carboidratos. Possuem apenas uma molécula de açúcar. De todos os monossacarídeos o mais conhecido é a glicose, porém, frutose e galactose também são monossacarídeos. Dissacarídeos são compostos formados por duas moléculas de monossacarídeos. São exemplos de Dissacarídeos a Sacarose composta por (Glicose + Frutose), a Lactose composta por (Glicose + Galactose) e a Maltose composta por (Glicose + Glicose). sacarosemaltose Oligossacarídeos são compostos formados por 3 até 10 unidades de monossacarídeo, exemplo rafinose, formada por galactose, frutose e glicose. Polissacarídeos são compostos formados por mais de 10 unidades de monossacarídeos, exemplo amido combinação de dois polissacarídeos, a amilose e a amilopectina. Produção São produzidos pelas plantas verdes na fotossíntese a partir da H2O, CO2 e luz solar. A energia é armazenada nas suas ligações químicas. Os carboidratos obtidos na natureza são normalmente a celulose e a sacarose, e com maior frequência o amido. Dos quais por hidrólise são obtidas a glicose e a frutose. Função dos carboidratos Energética, em que as moléculas são convertidas em energia para os trabalhos celulares, armazenada em nosso organismo sob a forma de ATP. Nas plantas este processo ocorre nos amiloplastos e a forma armazenada é o amido. Já nos animais armazena-se o glicogênio no fígado e nos músculos. Estrutural, em que polímeros insolúveis funcionam como elementos estruturais e de proteção nas paredes celulares bacterianas e vegetais e nos tecidos conjuntivos de animais. Lipídeos Os lipídios são compostos orgânicos que podem ser definidos como ésteres que reagem com água, sofrem hidrólise e liberam um ácido graxo superior, um monoálcool graxo superior ou um poliálcool (glicerina) e, eventualmente, outros compostos. Os lipídios possuem a característica de serem insolúveis na água. Porém, são solúveis nos solventes orgânicos (álcool, éter, benzina, etc). Dentro dos lipídios existe um grupo denominado de glicerídeos, compostos cujas moléculas possuem três grupos ésteres e que foram formados pela união de três moléculas de ácidos graxos superiores com uma molécula de glicerol. É exatamente pelo fato de possuir três grupos ésteres que os glicerídeos são chamados de triglicerídeos. Classificação dos lipídeos Os triglicerídeos são os óleos e gorduras que podem ser de origem vegetal ou animal. Eles diferenciam-se pelo seguinte: Óleos são líquidos em condições ambientes, pois são derivados de ácidos graxos insaturados(possuem ligações duplas). Alguns exemplos são: óleos animais: de capivara, de fígado, de bacalhau e de tubarão, de baleia e de tartaruga; óleos vegetais: de oliva (azeite), milho, soja, amendoim, canola, linhaça e girassol. Gorduras são sólidas e derivadas de ácidos graxos saturados. Exemplos de gorduras: gorduras animais: manteiga (vem do leite), banha de porco e sebo de vaca; gorduras vegetais: manteiga de cacau, de coco e de abacate. Produção Uma importante função de retículo endoplasmático liso (organela celular) é a produção de lipídios. A lecitina e o colesterol, por exemplo, os principais componentes lipídicos de todas asmembranas celulares são produzidos no REL. Outros tipos de lipídios produzidos no retículo liso são os hormônios esteroides, entre os quais estão a testosterona e os estrógeno, hormônios sexuais produzidos nas células das gônadas de animais vertebrados. Função dos Lipídeos Fornecimento de energia para as células. Porém, estas preferem utilizar primeiramente a energia fornecida pelos glicídios. Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares. Nos animais endodérmicos, atuam como isolantes térmicos. Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem no organismo dos seres vivos. Possuem esta função os seguintes lipídios: hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (vitaminas A, K, D e E) e as prostaglandinas.
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