Moderna plus Parte II Unidade F Capítulo 20 Entalpia e variação de entalpia química química na abordagem do cotidiano 2 tito canto 1 informe-se sobre a química Nutrientes, suas funções e seu conteúdo calórico Nutriente é toda substância presente na alimentação que pode ser usada pelo organismo para crescer, para se manter vivo ou para reparar as partes machucadas ou desgastadas. Um nutriente tem função energética quando ele fornece energia para o funcionamento das células, tem função plástica quando atua como “material de construção” das partes do corpo, por exemplo, para produzir novas células que substituem células mortas, e tem fun ção reguladora quando atua no organismo ajudando a controlar uma ou mais atividades vitais. Precisamos de cinco nutrientes básicos: os carboi dratos, as proteínas, os lipídios, os minerais e as vitaminas. Também necessitamos das chamadas fibras da dieta. A tabela 1 mostra a função principal ou as funções principais dos nutrientes e das fibras da dieta e lista exemplos de onde são encontrados. A respiração celular é um processo que ocorre no interior das células e que permite a elas obter energia a partir do oxigênio e de nutrientes apropriados. O sistema circulatório conduz até a célula os materiais necessários à respiração celular. Nosso corpo está adaptado a usar determinados nutrientes para a respiração celular. Um desses nutrientes é a glicose, um carboidrato proveniente da digestão de carboidratos mais complexos, como o amido e o açúcar de cana. Além da glicose e de outros carboidratos similares a ela, muitas células do organismo podem empregar, na respiração celular, os ácidos graxos e o glicerol provenientes da digestão dos lipídios ou os aminoácidos proveniente da digestão das proteínas. Os neurônios são celulas que não utilizam diretamente ácidos graxos e glicerol na respiração celular. Essas células dependem exclusivamente da glicose para realizá-la. Os nutricionistas expressam geralmente a energia que um nutriente pode fornecer em quilocaloria, simbolizada por kcal. Eles descobriram que cada grama de carboidrato fornece 4 kcal de energia, cada grama de proteína também fornece 4 kcal e cada grama de lipídio fornece 9 kcal. Perceba que a quantidade de energia fornecida por grama de lipídio é mais do que o dobro da fornecida por carboidratos e proteínas! (Há um antigo costume entre os nutricionistas, que é o de chamar a quilocaloria de caloria nutricional e representá-la por Cal, com C maiús culo. Esse hábito — que causa confusão com a unidade caloria, cal — está sendo abandonado, felizmente.) www.modernaplus.com.br tabela 1 Algumas características dos nutrientes e fibras da dieta Grupo Exemplos de onde é encontrado Comentário Proteínas Leite, queijo, ovos, carnes, peixes, feijão, lentilha, soja, trigo integral e arroz integral. Sua falta provoca desnutrição. Participam da composição de to das as células. Algumas proteínas, as enzimas, regulam ativi dades vitais. Carboidratos (açúcares) O amido é encontrado no pão, na batata, na man dioca, na farinha e nas massas em geral (macarrão, lasanha etc.). A sacarose (açúcar da cana) é usada em guloseimas, sucos e refrigerantes. As frutas em geral contêm carboidratos razoavelmente seme lhantes ao açúcar da cana. Os carboidratos são a fonte mais importante de energia para as células realizarem suas atividades e manterem o corpo fun cionando. Quando são ingeridos em quantidade superior à de que o organismo necessita, o corpo usa a energia dos carboi dratos para produzir gordura e armazená-la para uma eventual necessidade. Lipídios (óleos e gorduras) Toucinho, banha, manteiga, margarina, linguiça, sala me, mortadela, presunto, apresuntado, salgadinhos, carnes gordas, pele de frango, pele de porco, óleos, azeites e frituras. Lipídios fazem parte da composição das células do corpo. Também são fonte de energia. Devem ser ingeridos com mode ração, pois podem causar obesidade e problemas cardíacos. Minerais (sais minerais) Há cerca de dezesseis nutrientes minerais diferentes essenciais ao corpo. Exemplos são o sódio, o potás sio, o ferro, o cálcio, o fósforo e o enxofre. De modo geral são encontrados em frutas, vegetais, leites, ovos e carnes. São muitas as funções desempenhadas pelos minerais. O cál cio, por exemplo, faz parte da constituição dos ossos. O ferro é encontrado nos glóbulos vermelhos. Sódio e potássio são importantes para regular a absorção e a eliminação de água. Há várias vitaminas diferentes, e cada uma delas tem suas fontes características, animais e/ou vegetais. São essenciais para o funcionamento adequado do nosso cor po, pois atuam regulando alguns processos que ocorrem nas cé lulas. Sua falta pode causar vários tipos de distúrbios. Frutas, verduras, pão integral e arroz integral. Não são digeridas, mas sua ingestão impede o ressecamento das fezes (prisão de ventre), facilita a evacuação e evita pro blemas no intestino. Vitaminas Fibras da dieta química Moderna plus química na abordagem do cotidiano Parte II Unidade F Capítulo 20 Entalpia e variação de entalpia Os alimentos em geral não são constituídos apenas por um único nutriente. Eles são uma complexa mistura de diferentes nutrientes. Um bife, por exemplo, contém carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas e minerais. Os nutricionistas são capazes de realizar procedimentos de laboratório que permitem determinar o conteúdo de energia que um alimento fornece quando ingerido, chamado conteúdo calórico do alimento. O gráfico A abaixo relaciona alguns alimentos e seu conteúdo calórico. Perceba que alimentos muito gordurosos ou oleosos, como margarina, manteiga e amendoim, têm alto conteúdo calórico. Afinal de contas, lipídios são altamente calóricos. 2 A energia dos alimentos serve para garantir o funcionamento das células do nosso corpo. Essa energia permite a execução de tarefas vitais — bombear o sangue, realizar a respiração pulmonar, produzir e excretar a urina etc. — e também de atividades mentais e físicas. As atividades físicas mais intensas gastam mais energia do que as menos intensas. Isso você pode perceber analisando atentamente o gráfico B abaixo. Se a pessoa ingere alimentos que fornecem mais energia do que ela gasta, o corpo não descarta esse excesso de alimento. Ao contrário, ele usa a energia excedente para produzir gordura e a armazena. Trata-se de uma adaptação que permite aos animais guardar, sob a forma de lipídio, energia para uma época em que possa faltar alimento. A Margarina Manteiga Amendoim torrado Batata frita tipo chips Chocolate Bife bovino grelhado Pão branco Frango frito (carne escura) 120 Feijão cozido 119 Atum enlatado em água 110 Banana 107 Arroz branco cozido Batata cozida 65 56 Maçã 49 Laranja 22 Tomate 14 Alface 2 tito canto kcal/100 g 719 717 582 568 528 B Sentado 3 horas e 9 minutos Pedalando devagar 1 hora e 4 minutos Andando 52 minutos 459 290 239 Pedalando rápido 41 minutos Fazendo ginástica aeróbica 40 minutos Nadando devagar 32 minutos Nadando rápido 26 minutos A Conteúdo calórico de alguns alimentos, em kcal para cada 100 gramas do alimento. Elaborado a partir de dados de: A. H. Ensminger et al. The concise encyclopedia of foods & nutrition. Boca Raton, CRC Press, 1995. p. 384-469. B Tempo necessário para gastar, em diferentes atividades, a energia fornecida por um chocolate de 50 g (264 kcal). Valores médios para pessoa de 64 kg. Elaborado a partir de dados de: L. A. Smolin e M. B. Grosvenor. Nutrition: Science and applications. Orlando, Saunders College Publishing, 1994. p. 402. Correndo devagar 21 minutos Correndo rápido 16 minutos Você entendeu a leitura? www.modernaplus.com.br 1 (Fuvest-SP) Nas condições ambiente, ao inspirar, puxamos para nossos pulmões, aproximadamente, 0,5 L de ar, então aquecido da temperatura ambiente (25 °C) até a temperatura do corpo (36 °C). Fazemos isso cerca de 16 3 103 vezes em 24 h. Se, nesse tempo, recebemos, por meio da alimentação, 1,0 3 107 J de energia, a porcentagem aproximada dessa energia, que será gasta para aquecer o ar inspirado, será de: a)0,1% b) 0,5% c) 1% d) 2% e) 5% ar atmosférico nas condições ambiente: densidade 5 1,2 g/L calor específico 5 1,0 J ? g21 ? °C21 Comentário dos autores: O enunciado fornece o calor específico do ar, 1,0 J ? g21 ? °C21. Isso significa que, para elevar em 1 °C a temperatura de 1 g de ar, é necessário fornecer 1,0 J. 2 (FEI-SP) A oxidação de 1 g de gordura num organismo humano libera 9.300 calorias. Se o nosso corpo possui 5.300 g de sangue, quanto de gordura deve ser metabolizado para fornecer o calor necessário para elevar a temperatura do sangue da temperatura ambiente (25 °C) até a temperatura de nosso corpo (37 °C)? Observação: Supor o calor específico do sangue igual ao calor específico da água. a)0,65 g b)6,8 g c) 65 g d)68 g e) Nenhuma das anteriores.