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PROCESSOS CELULARES E MOLECULARES Componentes inorgânicos Água - A vida depende de reações químicas que ocorrem no interior das células: reações bioquímicas. - Água é a substância mais abundante na matéria viva. o O teor de água varia entre as espécies, idade, sexo, tecidos - Importância biológica: relacionada com as propriedades químicas e físicas da molécula. - Molécula de água: H2O o Ligações covalentes entre H e O: compartilhamento de elétrons o Molécula polar: átomo de Oxigênio é mais eletronegativo – natureza dipolar o Pontes de hidrogênio: ligação entre as moléculas de água – atração eletrostática; ligações fracas - Propriedades: o Coesão: atração entre as moléculas de água entre si (ponte de hidrogênio); alta tensão superficial o Adesão: atração entre moléculas de água e outras moléculas polares o Capilaridade: subida de um líquido em um tubo fino o Alto poder de dissolução: moléculas polares e substâncias iônicas são misturadas a água; solvente universal o Alto calor específico: calor necessário para elevar a temperatura da água o Alto calor de vaporização: calor necessário para a água vaporizar o Solidificação abaixo de 0°C: a água passa do líquido para sólido (solidificação) - Perda de água diária pelo corpo: perda de água não percebida o Evaporação no trato respiratório (350 mL/dia) o Difusão através da pele (350 mL/dia) o Perda de água no suor (100 mL/dia) o Perda de água nas fezes (100 mL/dia) o Perda de água pelos rins (2 L/dia) - Ganho de água diário pelo corpo: o Ingestão de líquidos e de alimentes (2 L/dia) o Síntese pelo corpo (200 mL/dia) - Desidratação e excesso de água são ruins - Caracterização de alguns compostos inorgânicos com base no alto poder de dissolução da água: o Ionização ou dissociação: ácidos, bases e sais o Potencial hidrogeniônico (pH): concentração de H livres em solução; escala de 0 a 14 - Tamponamento em sistemas biológicos: tampões são sistemas aquosos que tentem a resistir a mudanças de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas, proporcionando um equilíbrio ácido-base constante. Sais Minerais - Fundamentais para o bom funcionamento do organismo. - Classificação: o Micronutrientes minerais ou oligoelementos: pequena quantidade diária o Macronutrientes minerais: grade quantidade diária - Fome oculta: carência de nutrientes minerais e de vitaminas no organismo. - Podem ser encontradas de forma solúveis e insolúveis. - Osteoporose: doença resultante da perda gradual da massa óssea. - Excesso de sódio é responsável pela elevação da pressão arterial (hipertensão) e retenção de líquidos. COMPONENTES ORGÂNICOS Carboidratos - Carboidratos, glicídios, glucídios, açucares ou hidratos de carbono. - Biomolécula mais abundante do planeta. - São fontes de energia primária; são considerados os “combustíveis” do organismo. - Exemplos de carboidratos: amido, açucares, celulose. - Funções: o Fornecer energia para as atividades do corpo o Estrutural - Células vegetais: celulose - Artrópodes: quitina - DNA: pentose - Composição dos carboidratos: o Átomos de C, H e O o Ocorrência de H e O é de 2:1 o Fórmula geral: (CH2O)2 - Classificação dos carboidratos: o Tamanho: - Monossacarídeo: pentose (estrutural) - RNA e DNA; hexose (energia) - glicose, frutose e galactose - Oligossacarídeo: formados por ligações glicosídicas (dois ou mais monossacarídeos se ligam covalentemente na reação de síntese por desidratação); dissacarídeos (energia) - sacarose, lactose e maltose - Polissacarídeo: formados por dezenas ou centenas de monossacarídeos ligados por desidratação (estrutural ou reserva energética) – amido, celulose e glicogênio; homopolissacarídeos (1 tipo de monossacarídeo linear ou ramificado); heteropolissacarídeo (mais de 1 tipo de monossacarídeo linear ou ramificado) o Grupo funcional (monossacarídeos): aldoses (aldeído) e cetoses (cetona) - Amido: amilose (linear: ligação 1-4) e amilopectina (ramificada: ligações 1-4 e 1-6). - Glicogênio: polímero muito ramificado formado por ligações 1-4 e 1-6; encontrado principalmente no tecido hepático e no tecido muscular esquelético; armazenado em grânulos no citoplasma celular (os grânulos contém enzimas responsáveis pela síntese e degradação do próprio glicogênio). - Celulose: polímero linear formado por ligações 1-4 e unidas por ligações glicosídicas e pontes de hidrogênio. - Carboidratos conjugados: glicoproteínas e glicolipídios; proteoglicanos (associação de carboidratos e proteínas com função estrutural). Lipídeos - São um grupo heterogêneo de substâncias amplamente distribuídas em animais e vegetais. - São as fontes de energia química armazenada pelos organismos. - Quarto grupo principal de moléculas encontradas nas células. - Características dos lipídios: o Gordura o Não formam polímeros o São formados por C, H e O o Não se caracterizam por um grupo funcional o Insolúveis em água o Solúveis em solventes orgânicos o Duas regiões: hidrofílica (polar) e hidrofóbica (apolar) o Capacidade de se agregar (micelas), estado em que eles desempenham seu papel nas membranas biológicas. - Funções dos lipídios: o Reserva energética da célula (fonte de energia armazenado no tecido adiposo) o Componentes essenciais das membranas (formando a bicamada lipídica, juntamente com as proteínas) o Sinalização intracelular e intercelular (formam os hormônios) o Isolantes térmicos (tecido adiposo) o Isolantes elétricos (bainha de mielina – rápida propagação dos impulsos nervosos) o Proteção mecânica - Lipídios na membrana plasmática - Grupos de lipídios: o Ácidos graxos: consistem em uma cadeia de hidrocarboneto com um grupo carboxila (- COO) terminal; unidade estrutural dos lipídeos; liberam energia para o corpo; gorduras naturais; 16 ou 18 carbonos; molécula anfipática (hidrofílica e hidrofóbica ao mesmo tempo); insolúvel em água; cadeias saturadas e insaturadas (cis – ocorrência natural e trans – hidrogenação de óleos vegetais líquidos) o Triglicerídeos ou gorduras: glicerol (um álcool) + 3 ácidos graxos; homoglicerídeos (3 ácidos graxos iguais; heteroglicerideos (3 ácidos graxos diferentes); reserva energética, isolamento térmico e proteção mecânica; reação de saponificação (gordura/óleo + hidróxido de sódio = sabão); moléculas apolares (insolúvel em água) o Cerídeos ou ceras: as ceras de origem biológica são ácidos graxos de cadeia longa com álcoois de cadeia longa; possuem função de proteção e lubrificação; algumas glândulas de invertebrados secretam ceras para proteger os pelos e a própria pele; as folhas de algumas plantas tropicais são cobertas por ceras para impedir a evaporação da água e proteger contra parasitas o Fosfolipídios: contém ácidos graxos unidos a uma molécula de glicerol e um grupo fosfato; são os principais componentes das membranas celulares; encontrados em membranas celulares (controlam a permeabilidade celular – bicamadalipídica) o Esfingolipídios: componente importante das membranas biológicas; são conhecidos como ceramidas; formados por 1 esfingosina + 1 ácido graxo + R (grupo cabeça polar); esfingomielinas (presente na bainha de mielina que reveste e isola eletricamente muitos axônios das células nervosas) o Esteroides: o colesterol é o mais importante; está presente em todas as membranas celulares; é necessário para a síntese de vitamina D na pele; é utilizado pelos ovários e testículos na síntese dos hormônios sexuais;cadeias cíclicas, 3 anéis de 6C e 1 anel de 5C; mensageiros químicos - Colesterol: necessário para construir e manter as membranas celulares; regula a fluidez da membrana; antioxidante; ajuda na fabricação da bílis; importante no metabolismo das vitaminas lipossolúveis; sinalização celular - Colesterol ruim: lipoproteína de baixa densidade (LDL); em altas taxas está relacionada com o infarto e o AVC; transporta lipídios do fígado e intestino para as células e tecidos que estão necessitando destas substâncias; quando em excesso depositam-se nas paredes dos vasos sanguíneos e com o tempo ele acaba sendo oxidado por radicais livres presentes nas células acionando um mecanismo de defesa que provoca a acumulação de glóbulos brancos e deposição de cálcio que interrompem o fluxo sanguíneo normal causando cardiopatias. - Colesterol bom: lipoproteína de alta densidade (HDL); acredita-se que ela seja capaz de retirar lipídeos das artérias; transporta lipídeos dos tecidos de corpo humano para o fígado diminuindo as chances de se desenvolver doenças. - Hormônios: utilizados pelos ovários e testículos na síntese dos hormônios sexuais o Vitaminas lipossolúveis (A, D, E e K) - Ômega: triglicerídeo o Ácido graxo essencial, pois não é sintetizado pelo organismo o Proteção cardiovascular o Ácido linolênico (ômega 3) e ácido linoleico (ômega 6) - Os lipídios tem extrema importância metabólica, energética e estrutural no nosso organismo, mas e excesso e somadas a vida sedentária causam doenças cardiovasculares e obesidade patológica.
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