COMPOSTOS ORGÂNICOS E INORGÂNICOS

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1 2º EM Biologia Professor João COMPOSTOS ORGÂNICOS E INORGÂNICOS

2 Os compostos da vida Os seres vivos são formados por diversos compostos químicos; Encontrados em maior quantidade: OXIGÊNIO (O), CARBONO (C), HIDROGÊNIO (H), NITROGÊNIO (N), FÓSFORO (P) e ENXOFRE (S); Os átomos destes compostos combinam-se para formar moléculas que farão parte da estrutura dos organismos, além de participarem de reações químicas que garantem a manutenção da vida; Inorgânicos: água e sais minerais; Orgânicos: carboidratos, lipídeos, proteínas, ácidos nucleicos e vitaminas. Possuem C e H.

3 Água Mais abundante: 70-85% do total de compostos; Varia muito de espécie para espécie; Maior atividade metabólica = maior quantidade deágua. A ingestão de água é imprescindível para o bom funcionamento do organismo; Um adulto de 70 kg deve ingerir 2,4 L por dia. Sua quantidade tende a diminuir com o avançar da idade; Calor específico elevado (sudorese): controle de temperatura; Participa de inúmeras reações químicas; Hidrólise: utilizam água como reagente; Síntese por desidratação: produzem água.

4 Água A molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio; Possui capacidade de dissolver grande variedade de substâncias por ser uma molécula polar; Possui um polo mais eletronegativo (negativo) e outro menos eletronegativo (positivo); Suageometria é angular. Uma molécula de água atrai outra devido a oposição de cargas; O lado positivo (H) de uma atrai o lado negativo (O) de outra; Essa interação entre moléculas de água é denominada ligação de hidrogênio.

5 Água A mútua atração entre as moléculas de água é chamada coesão; As moléculas de água podem interagir com outras moléculas polares, sendo essa atração chamada adesão; Tensão superficial; Capilaridade: água sobe mais em tubos (capilares) finos. Solvente universal: Importante agente distribuidor de íons e compostos orgânicos dentro de nossos corpos; Compostos que são dissolvidos na água são chamados hidrofílicos; Compostos que não são dissolvidos na água são chamados hidrofóbicos.

6 Sais minerais Necessários para o funcionamento das células; Fazem parte dos ossos e dentes, participam da contração muscular e impulsos nervosos; Em geral, são solúveis em água (íons); Atuam como ativadores enzimáticos (cofatores); Controlam o ph: CO 3-2 e PO 4-3 ; Mantém o equilíbrio hídrico (osmótico): Na +, K +, Cl -.

7 Sais minerais

8 Sais minerais

9 Carboidratos Também chamados de hidratos de carbono, açúcares ou glicídios; Principais funções: Primeira fonte de energia das células (fácil digestão); Estrutural (celulose, quitina, ribose). Podem ser classificados como monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos. Monossacarídeos (3 a 7 carbonos) Fórmula geral C n H 2n O n ; Ribose (C 5 H 10 O 5 ): pentose presente no DNA e no ATP; Glicose (C 6 H 12 O 6 ): hexose fonte de energia para as células; Solúveis em água, sem hidrólise, doces.

10 Carboidratos Dissacarídeos (dois monossacarídeos) Maltose: glicose + glicose, encontrada emvegetais; Sacarose: glicose + frutose, encontrado no açúcar de cozinha; Lactose: glicose + galactose, leite materno; Solúveis emágua, hidrólise, doces. Polissacarídeos Polímeros compostos por três ou mais monossacarídeos; Amido: Reserva energética das plantas e das algas; Formado a partir da ligação entre centenas de glicoses; Fonte mais importante de carboidrato para o ser humano; Presente no milho, soja, arroz, feijão, etc.

11 Carboidratos Polissacarídeos (continuação) Glicogênio: Reserva energética dos animais e dos fungos; Presente no fígado e nos músculos; Formado a partir da ligação entre centenas de glicoses. Quitina: Polissacarídeo estrutural; Forma o exoesqueleto dos artrópodes e parede celular de fungos. Celulose: Polissacarídeo estrutural; Forma parede celular de células vegetais; Presente nas fibras vegetais (evita a constipação). Insolúveis emágua, hidrólise, não doces.

12 Lipídeos Moléculas apolares que apresentam baixa solubilidade em água (hidrofóbico) e alta solubilidade em substâncias orgânicas (ex.: clorofórmio); São ésteres formados por ácidos graxos e álcool. Ácidos graxos: ácidos carboxílicos (-COOH) de cadeia longa; Álcool: compostos que apresentam grupo funcional carboxila (-OH).

13 Lipídeos GLICERÍDEOS Função energética; Segunda fonte de energia, embora mais energéticos (lenta digestão). Isolante térmico e elétrico; Podem ser saturados (-C-C-), sólidos em temperatura ambiente, ou insaturados (-C=C-), líquidos em temperatura ambiente; Produtos da união entre o glicerol com moléculas de ácidos graxos; Monoglicerídeo: glicerol + 1 ácido graxo Diglicerídeo: glicerol + 2 ácidos graxos, Triglicerídeo: glicerol + 3 ácidos graxos (gorduras e óleos).

14 Lipídeos CERAS Formada por álcoois diferentes do glicerol; Proteção, revestimento e impermeabilização. ESTEROIDES (COLESTEROL) Formados por átomos de carbono ligados entre si, formando quatro anéis; Promove a flexibilidade da membrana celular animal; Precursor da vitamina D (calciferol, evita o raquitismo); Precursor dos hormônios sexuais e suprarrenais; Produzido no fígado e absorvido pelo intestino através da alimentação;

15 Lipídeos ESTEROIDES (COLESTEROL) - continuação É transportado pelo sangue na forma de LDL (lipoproteína de baixa densidade); Em excesso, o LDL (colesterol ruim) oxida e passa a ser depositado na parede dos vasos sanguíneos, ocasionando a aterosclerose (enrijecimento da parede dos vasos sanguíneos). O HDL (lipoproteína de alta densidade), é um transportador de fosfolipídios, mas capta o excesso de colesterol do sangue e os transporta até o fígado, eliminando-o juntamente com a bile.

16 Lipídeos Fosfolipídios Principais componentes da membrana celular (função estrutural); Possuem uma região polar (hidrofílica) e outra apolar (hidrofóbica). Carotenoides Pigmentos presente nas células de todas as plantas; Participam da captação de energia luminosa no processo de fotossíntese; O β-caroteno é precursor da vitamina A (retinol).

17 Proteínas Macromoléculas (polímeros) orgânicas de alto peso molecular constituídas por unidades ou monômeros de aminoácidos. Os aminoácidos estão ligados entre si por ligações peptídicas.

18 Proteínas Aminoácidos Ligações peptídicas

19 Proteínas Aminoácidos Existem 20 aminoácidos que constituem as proteínas dos seres vivos. Os aminoácidos podem ser classificados em dois grupos: Aminoácidos Essenciais (8): Não são produzidos pelo ser humano, e devem por isso, serem ingeridos na alimentação (vegetais). Aminoácidos Naturais (12): São produzidos pelo organismo humano Obs.: O tradicional arroz com feijão (mistura de um cereal com leguminosa) contém os 8 aminoácidos essenciais.

20 Proteínas Estrutura das proteínas Primária: Linear, aminoácidos mantidos pelas ligações peptídicas Secundária: Estrutura helicoidal Terciária: Enovelamento da estrutura helicoidal Quaternária: Agregação de duas ou mais cadeias polipeptídicas enoveladas

21 Proteínas Desnaturação proteica Se dá pela modificação da forma estrutural da proteína; A proteína modificada não exerce sua função; Fatores: Temperaturas elevadas, mudanças de ph, detergentes químicos, solventes orgânicos. Funções das proteínas Estrutural: colágeno (pele), elastina (pulmões), queratina (pelos); Hormonal: vários hormônios são proteínas, como a insulina e o glucagon (controle da glicemia); Respiratória: hemoglobina e mioglobina são pigmentos presentes nas hemácias que transportam oxigênio para que as células possam realizar a respiração celular.

22 Proteínas Funções das proteínas Contração: Actina e miosina são proteínas presentes nas células musculares, onde são responsáveis pelo mecanismo de contração muscular; Carreamento: Existem várias proteínas na membrana plasmática das células, responsáveis pelo transporte de substâncias para o interior e exterior da célula ; Imunológica: As moléculas de defesa do sistema imune são proteínas denominadas anticorpos ou imunoglobulinas; Catalítica: As enzimas, moléculas que aceleram reações químicas no interior das células, são todas proteínas.

23 Enzimas Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores biológicos; Aceleram a velocidade das reações químicas; Não alteram os produtos finais das reações; Classificação das enzimas Simples (formada apenas por aminoácidos) Conjugadas (formada por uma parte proteica e outra não proteica) Parte proteica: apoenzima Parte não proteica: coenzima Apoenzima (inativa) + coenzima (inativa): holoenzima (ativa) Obs.: As coenzimas auxiliam as enzimas no seu funcionamento. A maioria das coenzimas são vitaminas e sais minerais.

24 Enzimas Mecanismo de ação enzimática Diminuem a energia de ativação necessária para iniciar uma reação química; Conjugadas (formada por uma parte proteica e outra não proteica).

25 Enzimas Mecanismo de ação enzimática As enzimas são altamente específicas e, geralmente, possuem um único tipo de substrato; A grande especificidade é explicada pelo fato das enzimas se encaixarem perfeitamente aos substratos, como uma chave em sua fechadura.

26 Enzimas Fatores que interferem nas reações enzimáticas Temperatura: A velocidade das reações químicas tende a aumentar com o aumento da temperatura até atingir uma velocidade máxima (X) em uma temperatura ótima (Y).

27 Enzimas Fatores que interferem nas reações enzimáticas ph (potencial hidrogeniônico): As enzimas exigem um ph ótimo (Y) no qual a velocidade da reação seja máxima (X). Acima ou abaixo deste ponto elas diminuem sua atividade até que a reação química não mais ocorra.

28 Enzimas Fatores que interferem nas reações enzimáticas Concentração do substrato: Quanto mais substratos (reagentes) presentes no meio mais produtos estarão sendo formados. Quando todas as enzimas estiverem ligadas aos substratos obtém-se a velocidade máxima da reação (x)na concentração (Y) de substrato.

29 Vitaminas As vitaminas são substâncias químicas que atuam como reguladoras do metabolismo; A maioria das vitaminas atuam como cofatores enzimáticos, dessa maneira, uma dieta pobre em vitaminas compromete o funcionamento de determinadas enzimas, e por sua vez, gera umquadro de anormalidades denominado avitaminose; As vitaminas não são produzidas pelo organismo humano, sendo necessário obtê-las através da dieta. Classificação das vitaminas Vitaminas Hidrossolúveis: Se dissolvem na água e, quando ingeridas em excesso, são facilmente excretadas na urina (Vitamina C e Vitaminas do complexo B); Vitaminas Lipossolúveis: Se dissolvem em gordura e, por isso, tendem a ser absorvidas e transportadas com as gorduras da dieta (vitaminas: A, D, E e K)

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31 Vitaminas Obs.: As vitaminas: B1, B2, B3, B6, B11, e K são produzidas pela microbiota presente no intestino humano.