domingo, 12 de junho de 2011

Constituição Química da Célula

Uma das evidências da evolução biológica e da ancestralidade comum dos seres vivos é que todas as formas de vida possuem composição química semelhante.
Na composição química das células dos seres vivos, estudamos dois grandes grupos de substâncias: as substâncias inorgânicas e as substâncias orgânicas.
São classificadas como substâncias inorgânicas a água e os sais minerais. São substâncias orgânicas os hidratos de carbono, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos. As substâncias orgânicas são formadas por cadeias carbónicas com diferentes funções orgânicas





2. As Substâncias Inorgânicas
2.1. A Água
A vida na Terra começou na água e, ainda hoje, a ela se associa. Só há vida onde há água. As propriedades da água que a tornam fundamental para os seres vivos relacionam-se com sua estrutura molecular que é constituída por dois átomos de hidrogénio ligados a um átomo de oxigénio por ligações covalentes. Embora a molécula como um todo seja electricamente neutra, a distribuição do par electrónico em cada ligação covalente é assimétrica, deslocada para perto do átomo de oxigénio.

Assim, a molécula tem um lado com predomínio de cargas positivas e outro com predomínio de cargas negativas. Moléculas assim são chamadas polares.

Quando os átomos de hidrogénio da molécula de água (com carga positiva) se colocam próximos ao átomo de oxigénio de outra molécula de água (com carga negativa), estabelece-se uma ligação entre eles, denominada ponte de hidrogénio.

Essa ligação garante a coesão entre as moléculas, o que mantém a água fluida e estável nas condições habituais de temperatura e pressão. Algumas das mais importantes propriedades da água relacionam-se com as ligações de hidrogénio:

A água é a substância mais abundante em todos os seres vivos. No homem, representa cerca de 65% de sua massa. A proporção varia de uma espécie para outra (mais de 95% da massa dos celenterados), de acordo com a idade (diminui com o envelhecimento), com o sexo e de um tecido para outro. No homem, perdas maiores que 15% da massa de água (desidratação) podem ter consequências graves, pela diminuição do volume de líquido circulante.
2.2. Os Sais Minerais
Como a célula é um meio aquoso, não se encontram sais minerais, mas iões inorgânicos. Alguns deles são encontrados em todos os seres vivos.

– Cations: sódio, potássio, magnésio, cálcio, ferro, manganês, cobalto, cobre, zinco.
– Anions: cloreto, bicarbonato, fosfato, sulfato, nitrato.

Algumas acções são exercidas especificamente por alguns iões:

• Cálcio: participa da estrutura das membranas, dos cromossomas, do esqueleto dos vertebrados, da contracção muscular e da coagulação do sangue.

• Ferro: faz parte das moléculas dos citocromos, componentes da respiração celular, e da molécula da hemoglobina, pigmento transportador de O2 do sangue.
• Magnésio: encontrado na molécula da clorofila, pigmento fotossintetizante dos vegetais. O zinco, o cobre e o cobalto actuam como co-enzimas em alguns processos. O sódio e o potássio são os principais envolvidos na transmissão do impulso nervoso.

• Fosfato: importante componente da estrutura do ATP e dos nucleotídeos do DNA e do RNA.

• Iodo: faz parte da estrutura das hormonas (tiroxinas) segregadas pela tiróide dos vertebrados.


3.Hidratos de Carbono ou Glícidos
3.1. Apresentação
Os glícidos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogénio (H) e oxigénio (O).

Os glícidos também podem ser chamados de hidratos de carbono ou açúcares.

Nem sempre o açúcar (glícidos) está relacionado com o paladar doce dos alimentos. Existem açúcares, como o amido da maizena e da farinha de trigo, que não são doces. São doces a glicose do mel e a frutose das frutas.

Os glícidos apresentam muitas funções no metabolismo dos seres vivos; uma das mais importantes é a função energética dessas moléculas relacionadas com o metabolismo energético que envolve o funcionamento dos organelos mitocôndrias e cloroplastos.
3.2. Classificação

Os glícidos são classificados de acordo com o número de moléculas em sua constituição como monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
I. Monossacarídeos
Os monossacarídeos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogénio (H) e oxigénio (O) na proporção 1: 2: 1, respectivamente, apresentando a fórmula geral (CH2O) n, em que “n” pode variar de 3 a 7.
O nome genérico do monossacarídeo está relacionado com o valor de n.

n = 3 trioses
n = 4 tetroses
n = 5 pentoses
n = 6 hexoses
n = 7 heptoses

Os monossacarídeos mais abundantes são as hexoses com fórmula geral (C6H12O6). Nessa classe, se inclui a glicose, o mais importante combustível para a maioria dos seres vivos, componente dos polissacarídeos mais importantes, como o amido e a celulose. Outras hexoses importantes são a frutose e a galactose.

Uma outra classe importante dos monossacarídeos são as pentoses com fórmula geral (C5H10O5). As pentoses desoxirribose e ribose são os componentes dos ácidos nucleicos DNA e RNA, respectivamente.

As trioses e as heptoses são compostos que participam das reacções dos processos metabólicos da respiração e da fotossíntese.

Os monossacarídeos são sólidos brancos, cristalinos, solúveis em água, sendo a maioria de sabor doce.
Algumas fórmulas estruturais de monossacarídeos






Glícidos do tipo hexoses – glicose e galactose – possuem a função orgânica aldeído (aldose) e a frutose a função orgânica cetona (cetose).







Glícidos do tipo pentoses – componentes dos ácidos nucleicos.




II. Oligossacarídeos

Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos.

Os oligossacarídeos mais importantes biologicamente são os dissacarídeos.

Os dissacarídeos, como a sacarose, maltose e lactose são formados pela união de dois monossacarídeos.





Reações de Síntese e Hidrólise de um Dissacarídeo
Os dissacarídeos presentes nos alimentos não são aproveitados diretamente pelo organismo. Estas moléculas precisam ser digeridas (hidrolisadas) pela acção de enzimas específicas em suas unidades formadoras (monossacarídeos) para serem absorvidas nas microvilosidades intestinais e aí então chegarem até as células, via corrente sanguínea.


1. Reacção de síntese
2. Reacção de hidrólise (acção enzimática)



III. Polissacarídeos

São moléculas orgânicas formadas pela união de mais 10 moléculas de monossacarídeos.
Os polissacarídeos são abundantes na natureza, podendo ter função biológica de reserva energética, como o amido e o glicogénio ou função estrutural, como a celulose e a quitina.
Polissacarídeos de Reserva Energética
O amido é o polissacarídeo de reserva energética dos vegetais, sendo armazenado nas células do parênquima amiláceo de caules (batatinha) e raízes (mandioca).

O glicogénio é o polissacarídeo de reserva energética animal, sendo armazenado no fígado e músculos.

Amido e glicogénio são formados por milhares de moléculas de glicose e para serem aproveitados no metabolismo energético são transformados em moléculas de glicose, de acordo com os esquemas a seguir.






Polissacarídeos Estruturais
A celulose é o polissacarídeo presente na membrana celulósica das células vegetais (imagine sua abundância na natureza). Está relacionada com a estrutura e forma das células vegetais.

O aproveitamento da celulose na forma de moléculas de glicose só é possível na presença da enzima celulase, que é produzida por microrganismos como bactérias e protozoários, que vivem em simbiose no sistema digestivo de organismos como ruminantes, moluscos, etc.
No ser humano, a presença de celulose na dieta (alimentação) garante o bom funcionamento do intestino, a retenção de água ao bolo fecal, facilitando sua eliminação.

Nos artrópodes, o polissacarídeo quitina é um material impermeabilizante do exoesqueleto, garantindo boa adaptação à vida terrestre.

Nos tecidos animais, a compactação entre as células é facilitada pela presença do polissacarídeo ácido hialurônico (cimento intercelular).

A heparina também é um importante polissacarídeo que actua na circulação como anticoagulante, principalmente em regiões de grande irrigação como pulmões e fígado.

Nenhum comentário:

Postar um comentário