A Base Molecular da Vida
A água nas reações químicas dos seres vivos
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A molécula de água é polarizada.
A água é um solvente universal. A dupla polaridade de suas moléculas explica sua versatilidade. Por
serem dipolares, as moléculas de água podem associar-se tanto a moléculas de carga elétrica negativa
quanto positiva. A água é, portanto, um composto anfipático (ou seja, tem propriedades polares e
apolares ao mesmo tempo).
 Gorduras e outras substâncias cujas moléculas não têm cargas elétricas, isto é, são apolares, não se
dissolvem na água e por isso são chamadas de hidrofóbicas.
 Reações químicas em que ocorre união entre moléculas, com formação de água como produto, são
chamadas de síntese por desidratação. Já as reações de quebra de moléculas orgânicas em que a água
participa como reagente são denominadas reações de hidrólise.
Ex.: A reação de união entre aminoácidos para a formação de proteínas é uma síntese por desidratação,
enquanto a digestão do açúcar sacarose, que se transforma em glicose e frutose, é um exemplo de reação de
hidrólise.
 A água possui um alto valor específico e um alto calor latente de fusão e de vaporização.
 A coesão da água em estado líquido ou sólido se deve às pontes de hidrogênio. Na água líquida, ocorre
o fenômeno da tensão superficial.
 As moléculas de água, por serem polarizadas, tendem a aderir superfícies constituídas por substâncias
também polarizadas. Essa propriedade é conhecida por adesão, e faz com que a água molhe materiais
que apresentam superfícies polares, como o algodão, papel, etc.
 A coesão e a adesão são responsáveis pela capilaridade, como é chamada a tendência que a água
apresenta de subir pelas paredes de tubos finos ou de se deslocar por espaços estreitos existentes em
materiais porosos.
Micela
Micela é uma estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas, ou seja,
compostos que possuem características polares e apolares simultaneamente, dispersos em um líquido
constituindo uma das fases de um colóide. Com a formação de micelas várias propriedades físicas da
solução tais como viscosidade, condutividade elétrica, tensão superficial e pressão osmótica são
afetadas. É importante o conhecimento destas micelas, pois é o que ocorre em nosso organismo quando
absorvemos os lipídios. Depois de ingeridos, eles são "quebrados" em moléculas menores e mais fáceis
de serem absorvidos (isso ocorre no estômago e intestino). Depois que são absorvidos, eles caem na
corrente sanguínea em forma de micelas para atuarem na síntese de hormônios, proteção da
termorregulação, etc. As micelas não são solúveis em água, por isso, não se solubilizam no sangue
favorecendo assim o seu transporte dentro do nosso corpo.
Glicídios
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Também chamados de açúcares, carboidratos ou hidratos de carbono, os glicídios são a principal fonte
de energia para os seres vivos. Além da função energética, os glicídios também exercem a função
plástica (ou estrutural), pois participam da arquitetura corporal dos seres vivos. Alguns exemplos de
glicídios estruturais são a celulose e a quitina.
Os glicídios também participam da estrutura dos ácidos nucleicos, tanto do RNA quanto do DNA. O
ATP, a principal substância envolvida nos processos energéticos celulares, também apresenta um
glicídio (a ribose) em sua composição.
Os glicídios podem ser classificados em três grupos:
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a) Monossacarídios: são os glicídios mais simples. A glicose, frutose e galactose são alguns dos
monossacarídios mais conhecidos.
b) Dissacarídios: são constituídos pela união de dois monossacarídios. A reação de formação de
um dissacarídio é uma síntese por desidratação, e os monossacarídios se unem por meio de uma
ligação glicosídica. Alguns exemplos de dissacarídios são a sacarose, lactose e a maltose.
c) Polissacarídios: são formados pela união de centenas ou mesmo milhares de monossacarídios.
São moléculas relativamente grandes, e por isso são consideradas macromoléculas. Alguns
exemplos de polissacarídios são o amido, o glicogênio, a celulose e a quitina.
Os animais, inclusive da espécie humana, produzem em suas células o polissacarídio glicogênio. Sua
função para os animais é equivalente à do amido para as plantas (armazenamento). Depois de uma
refeição rica em glicídios, as células de nosso fígado retiram moléculas de glicose do sangue, unindo-as
aos milhares para formar moléculas de glicogênio. Quando a taxa de glicose no sangue cai, as células
do fígado quebram (hidrolisam) o glicogênio, reconvertendo-o em moléculas de glicose para serem
absorvidas pelo organismo.
As células musculares também armazenam grande quantidade
de glicogênio, que fornece energia à contração muscular.
A celulose é o principal componente da parede celular das
células vegetais. A celulose é uma importante fonte de
alimento para animais herbívoros e ruminantes.
Lipídios
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São substâncias cuja principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em solventes
orgânicos.
As moléculas de lipídio são apolares, por isso não se misturam à água, que tem moléculas polarizadas.
A principal função dos lipídios nos animais é o armazenamento energético no tecido adiposo.
Os principais tipos de lipídios são:
a) Glicerídios: são moléculas do álcool glicerol ligadas a uma, duas ou três moléculas de ácidos
graxos (neste último caso os glicerídios são conhecidos como triglicérides). Eles constituem os
óleos (líquidos) e as gorduras (sólidas) de origem vegetal e animal.
As ligações entre o glicerol e o ácido graxo, para formar as triglicérides, são feitas por meio das ligações
éster.
Lipase: enzima responsável por quebrar as ligações éster (hidrólise catalítica) para transformar as
triglicérides em ácidos graxos.
A possibilidade de transformar óleo em margarina decorre de uma propriedade das moléculas de ácidos
graxos que compõem o glicerídio. Se os ácidos graxos forem todos de cadeia saturada, isto é, se todos
os carbonos da cadeia de ácido graxo estiverem unidos por ligações simples, o glicerídio será uma
gordura, sólida à temperatura ambiente. Por outro lado, se um ou mais dos ácidos graxos do glicerídio
tiverem cadeia insaturada, ou seja, apresentarem dupla ligação entre um ou mais pares de carbonos da
cadeia, o glicerídio será um óleo, líquido à temperatura ambiente.
Obs.: As gorduras insaturadas são mais fáceis de serem quebradas e transportadas no corpo, por isso são
mais saudáveis.
b) Ceras: são constituídas por uma molécula de álcool ligada a uma ou mais molécula de ácidos
graxos. O fato de as ceras serem altamente insolúveis em água faz com que elas sejam muito
úteis a plantas e a animais. As folhas de muitas plantas têm a superfície recoberta de cera, o que
as torna impermeáveis, impedindo a perda de água por transpiração.
c) Esteroides: Diferem-se dos glicerídios e das ceras, sendo considerados uma categoria especial
de lipídios. O colesterol é um dos esteroides mais conhecidos, e do qual o organismo necessita
para compor a membrana de nossas células. O colesterol pode ser produzido em nosso próprio
organismo ou pode ser obtido por meio da ingestão de alimentos de origem animal. Ele é
transportado aos diversos tecidos e utilizado como matéria-prima para a fabricação das
membranas celulares e dos hormônios esteroides.
Obs.: O colesterol é um lipídio estrutural, enquanto os triglicérides são de armazenamento.
As expressões “colesterol bom” e “colesterol ruim” não se relacionam à molécula de colesterol em si,
que é sempre a mesma, mas às proteínas sanguíneas encarregadas do transporte de diversos lipídios,
inclusive do colesterol. Essas proteínas associam-se a lipídios, formando lipoproteínas, que são
conhecidas pelas siglas LDL (low density lipoprotein) e HLD (high density lipoprotein).
As LDL são as principais transportadoras de colesterol, enquanto as HDL são as principais
transportadoras de fosfolipídios (lipídios associados a fosfatos). O colesterol sintetizado no fígado ou
absorvido no intestino é transportado pelo sangue na forma de LDL até os diversos tecidos do corpo,
nos quais o conjunto colesterol-proteína é englobado e degradado pela célula, sendo o colesterol
utilizado na síntese das membranas celulares. Uma concentração elevada de colesterol no sangue, no
entanto, interfere nesse processo, reduzindo a captação do complexo LDL pelas células. Em excesso no
sangue, o LDL passa a se depositar na parede dos vasos sanguíneos, ocasionando a aterosclerose
(entupimento por gordura). Por isso, o colesterol associado à LDL é chamado “colesterol ruim”.
As HDL captam parte do excesso de colesterol do sangue, transportando-o até o fígado, que o excreta
na bile tanto na forma natural quanto na forma de sais biliares. Essas lipoproteínas ajudam, portanto, a
eliminar o colesterol do sangue e por isso são chamadas de “colesterol bom”. Acredita-se que a ingestão
de óleos vegetais insaturados, como os presentes no azeite de oliva, ajude a manter os níveis normais de
colesterol no sangue e a aumentar a produção de HDL. O azeite também aumenta a taxa de secreção de
bile pelo fígado, estimulando a digestão e a absorção das gorduras e das vitaminas lipossolúveis.
Obs.: Colesterol ruim é uma situação fisiológica quando há mais LDL circulantes do que HDL. Como
o nosso organismo também produz colesterol, uma pessoa que não consome alimentos de origem
animal também pode apresentar o quadro de colesterol ruim. Isso acontece porque o fígado transforma
os carboidratos que se encontram em excesso no nosso organismo em gordura. Essa gordura é mandada
para o tecido adiposo por meio do VLDL ou do LDL, e junto com ela vai o colesterol.
Em alguns casos, mesmo pessoas que adotam hábitos de vida saudáveis podem apresentar o quadro do
colesterol ruim. Isso só ocorre quando o indivíduo não apresenta receptores de LDL em suas células
(patogenia), e isso pode ocasionar um aumento do fluxo de colesterol na direção dos tecidos.
d) Fosfolipídios: é uma classe especial de lipídios, que constitui os principais componentes das
membranas celulares. Um fosfolipídio é um glicerídio combinado a um grupo fosfato. A
molécula de fosfolipídio lembra um palito de fósforo, com uma ‘cabeça’ polar e a ‘haste’ apolar,
constituída por duas cadeias de ácido graxo. As membranas biológicas são formadas por
fosfolipídios organizados em duas camadas (bicamada fosfolipídica), nas quais se incrustam
moléculas de certas proteínas.
Os fosfolipídios são adquiridos por meio da alimentação, ingerindo-se alimentos tanto de
origem vegetal quanto animal.
e) Carotenoides: Os carotenóides são pigmentos de cor vermelha, alaranjada ou amarela,
encontrados nas células de todos os vegetais, atuando na fotossíntese. Também estão presentes
nas células de protistas e fungos. São insolúveis em água, mas são solúveis
em solventes orgânicos e óleos.
Os carotenóides não podem ser sintetizados pelos animais, mas são compostos essenciais para
a vida, portanto devem ser ingeridos através da alimentação.
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Emulsificação: processo feito pela bile que transforma o óleo em pequenas gotículas para facilitar sua
absorção no organismo.
Obs.: As propriedades de uma macromolécula diferem-se das propriedades da unidade monomérica da
qual ela foi formada (é uma nova substância).
Lipoproteína: A lipoproteína consiste em um conjunto composto
por proteínas e lipídeos, organizados de modo a facilitar o
transporte dos lipídeos pelo plasma sanguíneo. A estrutura
básica das lipoproteínas é idêntica, variando somente de tamanho e
proporção entre os seus componentes. A fração proteica é composta
por apoproteínas, enquanto que a parte lipídica é formada
por colesterol, triglicerídeos e fosfoglicerídeos. De acordo com as
suas características físico-químicas são divididas em:
quilomícrons, VLDL (lipoproteína de muito baixa densidade),
LDL (lipoproteína de baixa densidade) e HDL (lipoproteína de alta
densidade).
Os quilomícrons são produzidos no intestino delgado, nunca são
absorvidos prontos (é uma macromolécula).