A BASE MOLECULAR DA VIDA

         Uma característica marcante da natureza é sem dúvida a sua excepcional diversidade, resultante da adaptação dos seres vivos a diferentes condições ambientais. É por isso que os animais e vegetação de uma floresta são completamente diferentes dos animais e da vegetação do deserto. 

        Todo organismo vivo é extremamente complexo e organizado. Cada parte de um organismo vivo tem um propósito ou função específica, seja esta parte uma estrutura complexa como um órgão ou aparelho, estruturas sub-moleculares ou mesmo moléculas individuais.

        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.

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

1. ÁGUA

PROPRIEDADES DA ÁGUA:

• Tensão superficial;
• Caplilaridade;
• Alto calor específico;
• Solvente universal;

IMPORTÂNCIA PARA OS SERES VIVOS:

1) Solvente da maioria dos solutos, o que permite a ocorrência das reações químicas (chamada solvente universal).

2) As reações catalisadas por enzimas só ocorrem na água. Em algumas reações, a água participa também como substrato (reações de hidrólise).

3) As substâncias se distribuem pelo interior da célula graças ao contínuo fluxo de água no seu interior (ciclose).

4) Os sistemas de transporte dos animais (sistema circulatório) e dos vegetais (vasos condutores) usam a água como meio de distribuição de substâncias.

5) Devido ao seu elevado calor específico, a abundante presença de água nos seres vivos impede grandes variações de temperatura.

6) Age como lubrificante nas articulações, nos olhos e, misturada aos alimentos, como saliva, facilita a deglutição.

A ÁGUA DE  VARIA ACORDO:

a) idade: quanto mais jovem, mais água.

b) metabolismo: quanto maior o metabolismo, mais  água.

c) espécie: varia de espécie para espécie, mas se mantém constante dentro da mesma espécie.

2. SAIS MINERAIS

      Os sais minerais são substâncias essenciais ao bom funcionamento do metabolismo, participando da estruturação do organismo (constituindo os ossos) e até mesmo integrando reações direta ou indiretamente vitais, por exemplo, a fotossíntese e a respiração.

- Os minerais são nutrientes com função plástica e reguladora do organismo;

- podem ser encontrados livres (íons) ou compondo os seres vivos;

- A falta de certos sais minerais pode afetar seriamente o metabolismo ou mesmo causar a morte; 

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

3. CARBOIDRATOS/ HIDRATOS DE CARBONO/ GLICÍDIOS    
Fórmla geral: Cn(H2O);
Funções: energética e plástica (ou estrutural);
Classificação: monossacarídios, dissacarídios e polissacarídios.
a) Monossacarídios – redutores não hidrolisáveis de sabor doce. São poli-álcoois – com carbonila aldeídica ou cetônica.

b) Oligossacarídios – formados por resíduos de monossacarídios unidos por ligações hemiacetálicas (glicosídicas), podendo conter de duas até dez unidades.

c) Polissacarídios – macromoléculas naturais presentes em quase todos os organismos vivos e exercem várias funções. Podem ser de cadeia linear e ramificada. Apresentam elevado peso molecular, sendo que em alguns casos podem alcançar valores de mais de um milhão.

IMPORTANTE:  A celulose, mesmo não sendo digerida pelo nosso organismo, deve ser ingerida por nós pela sua grande eficiência na evacuação das fezes nas pessoas que têm o intestino “preguiçoso”.

4. LIPÍDIOS

Características gerais:

- Insolúveis em água / apolares, mas solúveis em solvente orgânicos;

- tem o dobro energia carboidratos
Funções: 

- reserva energética: animais (células adiposas / panículo adiposo), vegetais (sementes, frutos)
- isolante térmico
- isolante elétrico / impulso nervoso
- favorece flutuação : baleias, focas

Classificação:

•Glicerídios  (óleos - líquidos e gorduras - sólidas);

•Cerídios  (ceras);

•Carotenóides    (pigmentos amarelas e vermelhos de certas plantas);

Fosfolipídios    (constituintes das membranas celulares);

Esteróides ( colesterol e hormônios sexuais animais ).

Lipoproteínas : partículas encontradas no plasma que transportam lipídios incluindo colesterol.

Classes: 

quilomicrons: pegam os lipídeos do intestino delgado através de células linfáticas

Lipoproteínas de baixa densidade muito baixa (VLDL) 

Lipoproteína de densidade intermediária (IDL) 

Lipoproteínas de densidade baixa (LDL) 

Lipoproteínas de densidade alta (HDL)

5. PROTEÍNAS ou PROTÍDEOS

- são compostos orgânicos de alto peso molecular, são formadas pelo encadeamento de aminoácidos são compostos;

estrutura molecular de um aminoácido

- podem ser de origem animal ou vegetal;
- há apenas 20 aminoácidos na natureza:


CLASSIFICAÇÃO:


a) Proteínas simples - São também denominadas de homoproteínas e são constituídas, exclusivamente por aminoácidos.
Ex: albumina, globulina
b)Proteínas Conjugadas - São também denominadas heteroproteínas. As proteínas conjugadas são constituídas por aminoácidos mais outro componente não protéico chamado grupo prostético.
Ex:

roteínas conjugadas	Grupo prostético	Exemplo
Cromoproteínas	pigmento	hemoglobina, hemocianina e citocromos
Fosfoproteínas	ácido fosfórico	caseína (leite)
Glicoproteínas	carboidrato	mucina (muco)
Lipoproteínas	lipídio	encontradas na membrana celular e no vitelo dos ovos
Nucleoproteínas	ácido nucléico	ribonucleoproteínas e desoxirribonucleoproteínas

c) Proteínas Derivadas - formam-se a partir de outras por desnaturação ou hidrólise. Pode-se citar como exemplos desse tipo de proteínas as proteoses e as peptonas, formadas durante a digestão.  

ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS

Papel biológico das proteínas:

- Função estrutural: Participam da estrutura dos tecidos:
Ex:  colágeno, miosina e actina, queratina, fibrinogênio.
- Função hormonal: uma grande quantidade dos hormônios do nosso corpo é de natureza protéica.
- Função nutritiva: fontes de aminoácidos, incluindo os essenciais requeridos pelo organismo.
- Função enzimática: a maioria das enzimas são proteínas, porém existe um grupo de RNA (ribozimas) que funcionam como enzimas. Têm funções reguladoras das reações biológicas.
- Função de defesa: são proteínas (anticorpos) capazes de neutralizar a ação dos antígenos.


ENZIMAS
- funcionam como catalisadoras, diminuindo a energia de ativação e o tempo gasto na reação.
- são altamente específicas;

- sofrem ação de alguns fatores externos (temperatura, pH, quantidade de substrato...)

OBS: Muitas doenças humanas são decorrentes da incapacidade inata de uma pessoa produzir determinada enzima. Essas doenças são genericamente chamadas erros inatos do metabolismo.


6. VITAMINAS
- são necessárias ao nosso corpo em pequenas quantidades;
- podem ser hidrossolúveis (vitaminas C e as do complexo B) e lipossolúveis (Vitaminas K, A, D e E).

7. ÁCIDOS NUCLÉICOS


- Substâncias químicas das quais são feitos os genes.
7.1- DNA 
- é composto por nucleotídeos (fosfato, desoxirribose e uma base nitrogenada (A, G,T, C);

- formado por uma dupla hélice de hidrogênio que se ligam por pontes de H;

7.2- RNA
-  é composto por nucleotídeos (fosfato, ribose e uma base nitrogenada (A, G,U,C);
- formado por uma fita simples;

- há três tipos: RNAm, RNAt e RNAr:

ÁCIDOS NUCLÉICOS, PROTEÍNAS E CÓDIGO GENÉTICO

          A informação contida no DNA, o código genético, está registrada na sequência de suas bases na cadeia (timina sempre ligada à adenina, e citosina sempre com guanina). A sequência indica outra sequência, a de aminoácidos - substâncias que constituem as proteínas. O DNA não é o fabricante direto das proteínas; para isso ele forma um tipo específico de RNA, o RNAm, no processo chamado transcrição. 

         Os genes estão no DNA, no núcleo das células. Já a "fábrica" de proteínas se localiza no citoplasma celular em estruturas específicas, os ribossomos, para onde se dirige o RNAm. Na transcrição, apenas os genes relacionados à proteína que se quer produzir são copiados na forma de RNA mensageiro. Cada grupo de três bases (ACC, GAG, CGU etc.) é chamado códon e é específico para um tipo de aminoácido.

    Nos ribossomos, o RNA mensageiro é por sua vez lido por moléculas de RNA de transferência (RNAt), responsável pelo transporte dos aminoácidos até o local onde será montada a cadeia protéica. Essa produção de proteínas com base em um código é o fundamento da engenharia genética.