Bases moleculares da vida

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Bases Moleculares da vida
· Bioquímica estuda os componentes químico da matéria e seus papéis biológicos;
· CHOMPS são os principais elementos químicos da matéria viva – carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre.
· Substâncias naturais orgânicas: formadas a partir de arranjos de carbono – biomoléculas (açúcares, proteínas e lipídios).
· Substâncias naturais inorgânicas: minerais e água.
Carbono é, então, a base de todas as formas de vida.
ÁGUA:
· É a substância em maior quantidade nos seres vivos mas sua incidência depende de três fatores básicos:
· Atividade do órgão/tecido – quanto mais ativo, mais água;
· Espécie;
· Idade – quando mais cresce este fator mais diminui o nível de água;
· A molécula de água (H2O) é polarizada, ou seja, há um polo negativo e outro positivo (carga elétrica) e só haverá dissolução com outra molécula polarizada.
· Ponte de hidrogênio ou ligação de hidrogênio: ligação química pela qual as moléculas de água se juntam. 
· Importância da água:
· Solvente universal – exceto lipídios
· O líquido que preenche as células (citosol), onde ocorrem os processos químicos na célula
· Transporte de substâncias;
· Reações químicas;
· Reações de condensação ou síntese por desidratação: união de moléculas (síntese) que terá água como produto;
· Reações de hidrólise: quebra de molécula orgânicas (degradação) onde a água é reagente.
· Homeostase (equilíbrio do metabolismo);
· Hidratação;
· Moderador de temperatura
· Calor específico: cede grande calor sem grandes alterações na temperatura
· Calor latente de vaporização: absorve calor para passar do estado líquido ao gasoso – importante nos processos químicos – evita o superaquecimento;
· Calor latente de fusão: protege os organismos do efeito causado pelo congelamento quando a água se solidifica (que seria o congelamento do líquido intracelular);
São basicamente funções de adesão (moléculas de água se aderem à outras polarizadas) e coesão (moléculas permanecem aderidas por pontes de hidrogênio).
· Importância da coesão na fotossíntese, para que a água chegue até o topo das plantas;
· Também está presente nos alimentos;
· Substâncias hidrofílicas: são as polarizadas, que se dissolvem na água – possuem carga elétrica;
· Substâncias Hidrofóbicas: são as não polarizadas, que não se dissolvem na água;
SAIS MINERAIS:
· Substâncias inorgânicas formadas por íons;
· Aparecem:
· Dissolvidos na forma de íons na água do corpo;
· Formando cristais;
· Combinados com moléculas orgânicas, como o ferro na hemoglobina;
· Potencial hidrogeniônico (ph): escala que mede o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução. Varia de acordo com a temperatura e composição. A acidez depende da concentração de íons H+, quanto maior a incidência, maior a acidez e menos o valor do ph;
· A maior parte do nosso corpo é neutro;
· Órgãos genitais são ácidos, mas há substâncias no sêmem que neutralizam para chegar no corpo feminino;
· Estômago – suco gástrico: ácido;
· Bactérias vivem em ambientes neutros, assim sendo, não se reproduzem em meio ácido, como a vagina. Porém, a baixa imunidade aumenta o ph, tornando o ambiente mais neutro, propiciando o surgimento de algumas bactérias e fungos, como a candidíase.
CARBOIDRATOS:
· Moléculas orgânicas formadas fundamentalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio;
· Também são chamados de glicídios, açucares ou hidratos de carbono;
· São a principal fonte de energia dos seres vivos;
· Caloria (cal): unidade que mede a energia obtida pela oxidação do alimento. A quantidade de calorias necessárias para cada um depende de fatores como peso, idade, sexo e quanto de energia ela gasta nas suas atividades, o que aumenta na gravidez e amamentação;
· Alimentos ricos em carboidratos são chamados de energéticos;
· São, com exceção do mel, de origem vegetal;
· Classificação dos carboidratos:
· Monossacarídeos: são os açucares simples (oses) o número de átomos de carbono varia entre 3 e 7 (triose, tetrose, pentose, hexose e heptose). São solúveis em água e tem sabor adocicado;
· Pentoses: Desoxorribose (matéria-prima para a fabricação do DNA) e Ribose (matéria-prima para a fabricação do RNA);
Hexoses: Glicose (principal fornecedor de energia e é base para carboidratos mais complexos), Frutose (frutos doces e esperma humano, também é energia) e Galactose (papel energético, é encontrada no leite, componente do dissacarídeo lactose).
· Dissacarídeos: união de duas moléculas de monossacarídeos, A união se dá ela perda de uma molécula de água e são solúveis nela – sabor adocicado.
· Lactose: glicose + galactose – açúcar do leite
· Maltose: glicose + glicose – açúcar dos cereais;
· Sacarose: glicose + frutose – açúcar de cana e beterraba;
· Polissacarídeos: São os carboidratos de longas cadeias (polímeros), formados por cadeias de monossacarídeos (monômeros). A reação química que os forma é chamada de polimerização. A cada 2 monômeros unidos forma-se também uma molécula de água. Não possuem sabor doce e não são solúveis em água;
· Amido ou amilo: principal reserva energética das plantas, é composto por mais de mil moléculas de glicose. Principal fonte de energia para o ser humano. Sua digestão é feita pela enzima amilase – glândulas salivares. Resulta em muitas moléculas de maltose, que são quebradas em glicose;
· Glicogênio: principal reserva energética dos animais, fica nos músculos e fígado. É utilizado na falta da glicose, e quando este período se prologa, usa-se os lipídios, em uma reserva maior e mais duradoura;
· Celulose: Em maior abundância, é principal composto estrutural dos vegetais. Formados por mais de dez mil moléculas de glicose, formando feixes em fibras. Somente algumas bactérias e protozoários, localizados no tubo digestório dos mamíferos herbívoros, possuem a enzima que digere este carboidrato: a celulase. Por isso cupins podem comer madeira;
· Polissacarídeos Nitrogenados: Possuem nitrogênio na molécula. Como exemplo tem-se a quitina (forma a casca dos artrópodes) e o ácido hialurônico (espécie de cola entreas células dos tecidos animais);
· Funções dos carboidratos:
· Energética: maiores fontes de energia para os seres vivos, principalmente a glicose e a frutose;
· Estrutural: constituição das paredes celulares (celulose) e dos fungos (quitina) que forma o exoesqueleto dos artrópodes;
· Genética: Compostos essenciais dos ácidos nucleicos (DNA e RNA);
· Reserva energética: Nos vegetais o amido e nos animais o glicogênio;
LIPÍDIOS:
· Nome que designa alguns tipos de substâncias orgânicas como óleos, ceras e gorduras;
· Insolúveis em água – apolares;
· Solúveis em alguns solventes orgânicos;
· Estão presentes nas membranas de todas as células;
· Alguns formam hormônios e vitaminas;
· Classificação dos lipídios:
· Glicerídios: moléculas de álcool glicerol ligadas à uma, duas ou três (triglicerídios) moléculas de ácidos graxos. São os óleos (líquidos em temperatura ambiente) e as gorduras (são sólidas em temperatura ambiente);
· Ácidos graxos saturados: as gorduras – carbonos da cadeia ligados por ligações simples;
· Ácidos graxos insaturados: os óleos – um ou mais carbonos da cadeia são ligados por ligações duplas;
Gorduras hidrogenadas são insaturadas, mas pelo processo de hidrogenização, tornam-se saturadas – para atrair o consumidor – gordura trans.
· Ceras: altamente insolúveis em água, então são úteis para plantas e animais na impermeabilização. Nos seres humanos é útil na proteção do ouvido. São formadas por uma molécula de unida à uma ou mais moléculas de ácidos graxos;
· Esteroides: átomos de carbono interligados, formando quatro anéis carbônicos, onde estão ligadas cadeias carbônicas, grupos hidroxila ou átomos de oxigênio;
· Colesterol: é necessário para o organismo pois compõe as membranas celulares animais, é precursor de hormônios esteroides (progesterona e testosterona). As células das plantas e bacterianas não possuem colesterol na estrutura. HDL é o colesterol bom, pois não se deposita nas artérias e leva o colesterol não utilizado até o fígado para que seja eliminado. LDL é ocolesterol ruim, pois acumula placas de gordura nas artérias, que ficam endurecidas e estreitas – aterosclerose;
· Fosfolipídios: principais componentes das biomembranas. Possuem ácido fosfórico e uma molécula nitrogenada, além de álcool e ácido graxos. Possuem uma região polar e outra apolar (cauda), onde estão os ácidos graxos – organização específica;
· Carotenoides: pigmentos insolúveis em água, mas sim em óleos e solventes orgânicos. Presentes nas células de todas as plantas – fotossíntese. Importante na produção de vitamina A;
· Funções dos lipídios:
· Estrutural: composição de membranas celulares - lipoproteicas (lipídios + proteínas)
· Isolante térmico: forma a hipoderme que mantem a temperatura corporal de animais endotérmicos (aves e mamíferos);
· Reserva energética: fornecem mais energia que os carboidratos, mas não são a preferência da célula;
PROTEÍNAS:
· Formadas pela união de moléculas menores, os aminoácidos – polímeros de aminoácidos;
· Aminoácidos: um átomo de carbono-alfa, onde se liga um grupo denominado amina, um grupo carboxila e um átomo de hidrogênio. O que caracteriza o aminoácido é um quarto grupo denominado r (radical). Alguns hormônios e neurotransmissores são produzidos a partir dos aminoácidos, como a adrenalina (hormônio) e a serotonina (neurotransmissor).
· Aminoácidos não-essenciais: produzidos pelo próprio organismo (cisteína, glicina, glutamina, tirosina...)
· Aminoácidos essenciais: não são produzidos pelo corpo e devem ser ingeridos na alimentação (arginina, isoleucina, leucina, lisina, triptofano, vanila...)
· Serotonina: neurotransmissor que atua no cérebro regulando humor, sono, apetite, ritmo cardíaco, temperatura corporal, sensibilidade a dor, movimentos e funções intelectuais. Deve-se ingerir alimentos ricos em triptofano para aumentar as taxas de serotonina (banana, chocolate, leite...)
· Ligação peptídica: ligação entre dois aminoácidos vizinhos em uma molécula proteica e ocorre sempre entre o grupo amila de um aminoácido o carboxila do vizinho. Formam-se então os peptídios – moléculas resultantes da condensação dos aminoácidos;
· Dipeptídio;
· Tripeptídio;
· Tetrapeptídio;
· Oligopeptídio – poucos
· Polipeptídio – muitos;
· Proteínas diferem na quantidade de aminoácidos na cadeia, tipos de aminoácidos presentes na cadeia e sequencia e que eles estão.
· Estrutura primária: aminoácidos em sequência linear;
· Estrutura secundária: maneira como eles se organizam no espaço: hélice, fitas e voltas;
· Estrutura terciária: como a proteína se organiza no espaço tridimensional , o movimento;
· Estrutura quaternária: quando a proteína tem mais de uma unidade (dímeros, trímeros, tetrâmeros e oligômeros);
· Desnaturação de proteínas: alteração da estrutura espacial de uma proteína, devido a temperatura, grau de acidez, polaridade do meio, concentração de sais;
· Enzimas: proteínas que participam de processos biológicos , aumentando a velocidade do mesmo – catalisadores biológicos;
· Substrato enzimático: molécula sobre a qual a enzima atuará;
· Centro ativo: local da enzima que propicia o encaixe no substrato;
Modelo chave-fechadura explica a especificidade de cada enzima (centros ativos) se encaixarem em somente um substrato.
· Enzima protease se encaixa em proteínas;
· Enzima lipase se encaixa em lipídios;
· Enzima lactase se encaixa em lactose (galactose e glicose);
· Proteínas conjugadas: parte proteica (apoenzima) + parte não proteica – catalizador (cofator) – íons metálicos = holoenzima. 
Substâncias orgânicas: coenzima;
· Fatores que alteram a velocidade das reações químicas:
· Concentração de enzima: quanto mais enzima, mais rápido, mas precisa-se de substratos suficiente para recebe-las
· Concentração de substrato: a velocidade aumenta até o momento em que todas as enzimas estão ocupadas, depois torna-se constante;
· Temperatura: a velocidade aumenta conforme aumenta a temperatura. Começa a diminuir quando a temperatura é tão elevada que desnatura a enzima, que não se encaixa no substrato mais;
· Grau de acidez da solução (ph): cada enzima tem um ph ideal para funcionamento, alteração de ph diminui sua atuação.
· Funções das proteínas: 
· Função enzimática: reguladores;
· Função estrutural: estrutura de tecidos como: colágeno, miosina e actina e a queratina.
· Função hormonal: como a insulina;
· Função nutritiva: fonte de energia na respiração celular;
· Função de defesa: antígenos (agentes estranhos ao nosso organismo) e anticorpos (proteínas de defesa);
· Vacinas: microrganismos mortos ou atenuados que induzem o organismo a produzir anticorpos. Algumas células passam a funcionar como células de memória, capazes de se tornar imediatamente ativas na produção de anticorpos caso o organismo se exponha e seja infectado – prevenção (imunização ativa);
· Soros: já contêm os anticorpos necessários para o combate – cura de doenças – imunização passiva (passageira, tempo de imunização curto);
VITAMINAS:
· Designação de qualquer substancia orgânica que o organismo não consegue produzir e é necessária em pequena quantidade para o bom funcionamento;
· Fonte: alimentos;
· São facilmente destruídas no calor ou exposição ao oxigênio – deve-se consumi-los crus ou levemente cozidos em pequena quantidade de água e deve-se cortar perto do momento de come-los;
· Classificação das vitaminas:
· Hidrossolúveis: substâncias polares solúveis em água. São armazenadas em pequenas quantidades e devem ser ingeridas diariamente;
· Lipossolúveis: substâncias apolares não solúveis em água. São dissolvidas em lipídios e outros solventes orgânicos. Armazenadas no tecido adiposo e não precisam ser ingeridas diariamente;
· Avitaminoses: doenças causadas pela falta de vitaminas;
Lipossolúveis:
· A – hemeralopia (cegueira noturna) – xeroftalmia (secamento da córnea) – laranja;
· D – raquitismo – ossos moles – fígado de vaca;
· E – esterilidade e aborto – leite e derivados;
· K – hemorragias – carne de fígado;
Hidrossolúveis:
· B1 – beribéri – inflamação generalizada nos nervos – carne de fígado;
· B2 – queilose (irritação nos lábios) – estomatite (inflamação na boca) – fotofobia (intolerância a luz) – carne de fígado;
· B3 – pelagra – dermatite, diarreia e nervosismo – carne de fígado;
· B12 – anemia perniciosa – glóbulos vermelhos imaturos no sangue – carne;
· C – escorbuto – hemorragia generalizada – anemia – queda de dentes – fraqueza – frutas cítricas;
· Hipervitaminoses: doenças causadas pelo excesso de vitaminas;
PIRÂMIDE ALIMENTAR:
· Alimentos construtores: alimentos ricos em proteínas;
· Alimentos energéticos: alimentos ricos em carboidratos;
· Alimentos superenergéticos: grande quantidade de açúcar e gordura;
· Alimentos reguladores: ricos em vitaminas, fibras, minerais e águas.