A Composição Química dos Seres (Parte I)

Transcrição

1 A Composição Química dos Seres (Parte I) Professor Guilherme Goulart Composição Geral Componentes Inorgânicos: (Água Sais) Componentes Orgânicos: (Glicídios Lipídios)

2 Molécula de DNA Molécula de água Vitamina C Colesterol ᔥ Science Photo Library Hemoglobina

3 Composição Química Geral Basicamente os seres são formados por SEIS ELEMENTOS químicos, que compõem 99% de qualquer indivíduo. C Carbono (50 a 60%) Hidrogênio (3 a 5%) Oxigênio (25 a 30%) Nitrogênio (8 a 10%) NH 3 + HOCN Fósforo e Enxofre (menos de 2%) NH 4 OCN As porcentagens apresentadas representam a ocorrência dos elementos na massa seca dos seres. Em 1928, Friedrich Wöhler, conseguiu sintetizar a ureia e quebrou o paradigma de que compostos orgânicos só poderiam ser produzidos por seres vivos. Este foi o marco inicial da química orgânica. Amônia Ácido ciânico Cianato de amônio UREIA

4 Componentes Os seres vivos são constituídos por componentes ORGÂNCICOS e INORGÂNICOS. INORGÂNICOS: Água e Sais ORGÂNICOS: - Glicídios; - Lipídios; - Proteínas; - Ácidos nucléicos; - Vitaminas.

5 Composição molecular dos seres absoluta. Composição molecular dos seres em massa seca. ᔥ Amabis e Martho

6 Água A água é o componente mais abundante nos organismos vivos e sua presença é fundamental. Os organismos, em média, são compostos em 70% por água, isso provavelmente devido ao provável início da vida nos oceanos. São características fundamentais da água: - É o SOLVENTE UNIVERSAL (por sua característica polar); - Tem função osmótica e de termorregulação; - É o meio de reações metabólicas (quanto maior o metabolismo, mais água); - Transporta sais, ácidos, bases e macromoléculas pelo organismo. A molécula de água apesenta uma organização peculiar de polaridade. Isso ocorre pelo fato do átomo de Oxigênio exercer maior atração eletrônica do que o de Hidrogênio.

7 Sais Minerais Macronutrientes Elementos Fontes principais Funções principais Cálcio Cloreto (íon Cl - ) Magnésio Leite, ovos, verduras, cereais integrais. Carne, sal de cozinha. Verduras, Carnes, Cereais integrais, leite, legumes. Fortalecer ossos e dentes; atuar na coagulação do sangue e na contração muscular. Atuar na digestão (componente do HCl do suco gástrico) e na condução nervosa. Auxiliar do trabalho de muitas enzimas e é formador da clorofila. Fósforo Ovos, carnes, cereais integrais. Constituintes dos ácidos nucléicos e do ATP, constituinte dos ossos, juntamente com o cálcio. Potássio Sódio Enxofre Carnes, cereais integrais, frutas, ovos e verduras. Sal de cozinha, ovos, carnes, verduras. Ovos, carnes e legumes. Participar da condução nervosa e da contração muscular. Participar da condução nervosa e da contração muscular. Participar de importantes aminoácidos; atuar como coenzima.

8 Micronutrientes Elementos Fontes principais Funções principais Cromo Carnes, cereais integrais, levedura de cerveja. Atuar no metabolismo da glicose. Cobalto Cobre Iodeto (Íon I) Fluoreto (Íon F) Manganês Molibdênio Selênio Ferro Carnes. Fígado, peixes, cereais integrais, carnes em geral. Peixes, mariscos. Água de abastecimento. Vísceras, cereais integrais, legumes, café, chás. Vísceras, verduras, cereais integrais, legumes. Carnes, frutos do mar, ovos, cereais integrais. Fígado, carnes, verduras, ovos, cereais integrais. Essencial para a síntese da Vitamina B12 e para a formação de glóbulos vermelhos. Produção de hemoglobina, ativador de muitas enzimas. Componente dos hormônios tireoidianos. Fortalecer os dentes e prevenir as cáries. Ativador de muitas enzimas. Essencial para o funcionamento de algumas enzimas. Participar do metabolismo de gorduras. Constituintes da hemoglobina. Zinco Fígado, peixes, mariscos. Participar do metabolismo da insulina.

9 Os componentes orgânicos de uma célula são formados pela repetição de moléculas denominas genericamente de monômeros que, ligados em série, formam diversos tipos de polímeros. Monômero Polímero Glicídios (carboidratos) Amido Glicose Galactose Frutose Sacarose (dissacarídeo) Lipídios Celulose Ácido graxo

10 Monômero Polímero Polipeptídeos Aminoácidos Proteínas e enzimas Ácidos Nucléicos Nucleotídeos DNA e RNA

11 Glicídios Glicídios ou também chamados de carboidratos são moléculas orgâncias de fundamental importância no metabolismo energético dos organismos. Alguns também exercem função de reserva energética ou até estrutural. Dividimos estas moléculas em três grupos: MONOSSACARÍDEOS Aldotriose TRIOSE Eritrose TETROSE Os monossacarídeos possuem fórmula química genérica expressa em C n H 2n O n ou (CH 2 O) n, onde n representa um número de 3 a 8 e dá o nome ao grupo (triose, tetrose, pentose ). Os mais representativos são as pentoses e as hexoses. Desoxirribose PENTOSES Ribose Glicose Galactose Frutose HEXOSES

12 DISSACARÍDEOS (OLIGOSSACARÍDEOS) MALTOSE LACTOSE SACAROSE Glicose + Glicose Glicose + Galactose Glicose + Frutose Encontrado principalmente em vegetais, é fonte quase que imediata de energia. Provém da degradação do amido. Abundante em cereais. A lactose é o açúcar do leite. Representa fonte de energia fundamental aos mamíferos jovens. Forma o açúcar comum, o de cozinha. É encontrado abundantemente em frutos e na cana-de-açúcar. Para planta é importatnte como agente facilitador da dispersão da semente, por ser um atrativo. As moléculas dissacarídicas são formadas pela união de dois monossacarídeos por meio de uma reação de condensação (que forma uma molécula de água) ou pela degradação de um polissacarídeo por reação de hidrólise (que consome uma moécula de água).

13 Condensação x Hidrólise Na síntese de um dissacarídeo ocorre a liberação de uma molécula de água (condensação), ao contrário, quando quebramos essa molécula em dois monossacarídeos temos o consumo de uma molécula de água (hidrólise). A ligação entre dois monossacarídeos é chamada de glicosídica. Na maior parte dos mamíferos, a enzima responsável pela hidrólise da LACTOSE (a lactase) só é sintetizada durante o período de aleitamento. Na ausência de lactase, a lactose não pode ser digerida, tornando-se por isso uma fonte de alimento abundante para a flora intestinal (que então começa a crescer descontroladamente), e originando por isso náuseas e vómitos, assim como diarréia. A capacidade de digerir a lactose divide a humanidade em dois grupos fenotípicos: os capazes de digerir a lactose, também chamados de lactase-persistentes (LP), e os incapazes de digerir a lactose ou lactase-não-persitentes (LNP). A deficiência de lactase está presente em até 15% da população de descendência européia, até 80% dos latinos e afrodescendentes e em até 100% dos índios americanos e asiáticos. Mas mesmo os lactasenão-persitentes podem se adaptar à intolerância através da flora bacteriana intestinal. ᔥ OLIVER et. al (2012) Is it just lactose intolerance?

14 POLISSACARÍDEOS Podemos dividir para fins didáticos os polissacarídeos em dois grupos: os ESTRUTURAIS e os ENERGÉTICOS. Ambos formados a partir de cadeias longas de monossacarídeos. ESTRUTURAIS: Quitina: Formado por unidades de acetilglicosamina (com N), e está presente no exoesqueleto dos artrópodes e nas paredes celulares dos fungos. Celulose: formada por cadeias lineares de glicose (300 a 1500 unidades). É a principal base estrutural das plantas, pois constitui paredes celulares das células vegetais. Ácido Hialurônico: De textura viscosa, existe no líquido sinovial, no humor vítreo, pele, no tecido conjuntivo colágeno, na zona pelúcida do óvulo. ENERGÉTICOS: Glicogênio: O glicogénio é o polissacarídeo de reserva nos animais e fungos. É armazenado principalmente no fígado e no músculo esquelético. Intervém na percentagem de glicose no sangue (glicemia). É constituído por cerca de 3000 unidades de glicose. Amido: É um sólido branco, insolúvel e presente nos vegetais (sementes, caules e raízes de reserva). Constituído por cerca de 1400 unidades de glicose.

15 Lipídios Moléculas orgânicas cuja principal característica é a insolubilidade em água e em certos solventes orgânicos devido sua estrutura química apolar (isto é, destituídas de carga elétrica). Classificação: - Glicerídios: óleos e gorduras; - Ceras; - Carotenoides: pigmentos amarelos e vermelhos de certas plantas; - Fosfolipídios: principais constituintes de membranas celulares; - Esteroides: colesterol e alguns hormônios animais.

16 GLICERÍDIOS Lipídios resultantes da ligação entre o glicerol (álcool de fórmula C 3 H 8 O 3 ) a uma, duas ou três moléculas de ácidos graxos. Gorduras: de origem animal e sólidos SATURADOS. Óleos: de origem normalmente vegetal e líquidos INSATURADOS Glicerol Ácido palmítico (saturado) Ácido oléico (insaturado) Ácido alfalinolênico (insaturado)

17 CERÍDIOS Sólidos impermeáveis resultantes da ligação entre ácidos graxos e um álcool normalmente de cadeia longa, nunca o glicerol. Cera de ouvido

18 ESTEROIDES Compostos lipossolúveis, que têm uma estrutura básica de 17 átomos de carbono dispostos em quatro anéis ligados entre si. O mais conhecido dos esteróides é o COLESTEROL, molécula fundamental para a biossíntese de vários hormônios humanos: CORTISOL, PROGESTERONA, TESTOSTERONA, ESTRADIOL Colesterol bom O High Density Lipoprotein têm a função de retirar o mau colesterol do corpo e levá-lo para o fígado. Ao chegar no fígado ele será metabolizado e eliminado do corpo. Colesterol ruim O Low Density Lipoprotein é perigoso pois leva ao acúmulo de placas de gordura nas paredes internas das artérias (aterosclerose), diminuindo o fluxo de sangue para órgãos importantes, o que pode levar à morte ao longo dos anos.

19 FOSFOLIPÍDIOS Do ponto de vista químico um fosfolipídio é um glicerídio combinado a um grupo fosfato. Apresenta uma cabeça polar (grupo fosfato) e por isso hidrofílica e uma dupla cauda apolar (ácidos graxos) denominada hidrofóbica. ᔥ Amabis e Martho Os fosfolipídios são os principais constituintes da membrana plasmática celular.

20 Os fosfoliídios podem se agrupar de diferentes formas, dependendo do volume ocoupado e do meio solvente. Micela < Lipossoma < Bicamada Lipossoma Micela CAROTENOIDES São pigmentos de cor vermelha, laranja (carotenos) ou amarela (xantofilas) insolúveis em água. Desempenham papel importante de proteção da clorofila e inclusive podem ser responsáveis pela fotossíntese. β-caroteno Bicamada lipídica A cenoura é rica em β-caroteno, precursor da vitamina A.

21 Professor Guilherme Goulart