CARLOS JUNIOR - BIOLOGIA

Componentes Orgânicos

São representados pelos carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos.

CARBOIDRATOS OU GLICÍDIOS

- São substâncias orgânicas solúveis em água, também chamadas de hidratos de carbono, sacarídeos, glucídios, oses.

- são formados por carbono, hidrogênio e oxigênio.

- são as biomoléculas mais importantes da terra.

- Os seres clorofilados convertem mais de 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O em celulose e outros produtos vegetais.

- certos carboidratos são a base da alimentação humana.

- a oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica liberada de energia em muitas células não fotossintetizadoras.

- além de estrutural, sua principal função é fornecer energia.

- as 3 classes principais de carboidratos são:

·          A fórmula geral é (CH2O)n, onde o n indica o número de átomos de carbonos.

·          Os monossacarídeos (açucares simples), os dissacarídeos (açúcares com 2 unidades de monossacarídeos) e os polissacarídeos (açúcares com centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos).

·          Recebem o nome de acordo com o número de carbono: triose – C₃H₆O₃, pentose – C₅H₁₀O₅ e hexose – C₆H₁₂O₆.

·          Os principais monossacarídeos são as pentoses (ribose – composição do RNA e desoxirribose – composição do DNA) e hexoses (glicose – produto final da digestão dos açúcares no organismo; fonte de energia imediata e produto da fotossíntese, frutose – está presente no mel e em diversos frutos e tem função energética e galactose – resulta da hidrólise do açúcar do leite e tem função energética).

·          Os mais importantes oligossacarídeos para os seres vivos são os dissacarídeos, formados por 2 moléculas de monossacarídeos podem se juntar-se e formar um dissacarídeo,

ü  ex.: sacarose - glicose + frutose (açúcar da cana) de rápida absorção e metabolização, aumenta a glicemia e fornece energia imediata para atividade física;

ü   maltose – glicose + glicose no processo de digestão, na boca é obtida a partir da quebra do amido e tem função energética;

ü  Lactose – glicose + galactose (açúcar do leite) tem função energética.

·          Um polissacarídeo é uma molécula formada por várias moléculas de glicose, ao serem hidrolisados produzem grande quantidade de moléculas de monossacarídeos.

ü   ex.: celulose (plantas – parede celular, é conhecido como fibra alimentar, não é digerido pelos seres humanos, mas é importante em nossa dieta por aumentar o volume das fezes).

ü  amido (reserva energética de plantas e algas,  armazena temporariamente os produtos da fotossíntese, é produzido nas folhas e ocorre nas sementes, caules e raízes).

ü  glicogênio (reserva energética de animais e fungos, armazenado principalmente no fígado e músculos, é formado por estímulo da insulina, promovendo o acúmulo de glicose no músculo e fígado. Porém na necessidade energética ele é quebrado por outro hormônio o glucagon).

ü  quitina (forma o exoesqueleto dos artrópodes e parede celular dos fungos).

LIPÍDIOS

- são formados por carbono, hidrogênio e oxigênio.

- apresentam mais de dois átomos de hidrogênio para cada oxigênio.

- são biomoléculas hidrófobas, isto é, insolúveis em água (éter, acetona e clorofórmio).

- participa da estrutura celular.

- fornecem energia através de sua oxidação.

- os mais simples são:

ü  glicerídeos - ácido graxo + álcool/glicerol, estão presentes na manteiga, no leite, no queijo, nos ovos (gordura animal) e nos óleos vegetais, acumulam-se em células adiposas sob a pele (energia secundária e isolante térmico) (triglicerídeos ou glicerol),

ü  Os cerídeos – neste grupo de lipídios estão as ceras, como a do ouvido humano, da carnaúba e do favo da abelha. São formadas pela união de alcoóis de cadeia longa com ácidos graxos. As ceras formam camadas impermeáveis, que cobrem folhas, flores e frutos de plantas, evitando a perda de água. Essas coberturas podem ser feitas por polissacarídeos, como a cutina e a suberina das plantas, são importantes adaptações a vida terrestre.

ü  Os esterídeos – são ésteres formados pela união de ácidos graxos com alcoóis de cadeias fechadas. Possuem função diversificada que vai desde estrutural até os especializados hormônios e vitaminas (vitamina D). Um exemplo importante de esteroide para a espécie humana é o colesterol, que participa da estrutura celular das células dos animais e é usado nas sínteses de hormônios sexuais masculinos (testosterona) e feminino (estrógeno e progesterona). O outro é o ergosterol, obtido dos vegetais que serve de alimento e se transforma em vitamina D (evita o raquitismo).

ü  Fosfolipídios – são lipídios que, além do álcool e ácido graxo, possuem ácido fosfórico e uma molécula nitrogenada. Servem de revestimento externo da membrana celular de células animais (glicolipídios dos glicocálice).

PROTEÍNAS

- compostos orgânicos complexos formados por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

- as proteínas são macromoléculas de alto peso molecular, suas unidades básicas são os aminoácidos que se ligam em cadeias (polipeptídeos).

- caracterizam-se quimicamente pela presença de um carbono, ao qual se liga a um grupo carboxílico (COOH), um grupo amina (NH2), um radical R e um átomo de hidrogênio.

- na natureza existem 20 tipos de aminoácidos que participam da formação de proteínas.

- diferem entre si pelo radical R.

- só os vegetais conseguem sintetizar todos eles.

- para os animais existem os naturais ou não essenciais (são sintetizados, produzidos por nosso organismo, sendo perfeitamente dispensáveis em nossa dieta) e os essenciais (não são sintetizados pelo organismo animal e precisam ser adquiridos através da alimentação, sendo assim indispensáveis em nossa dieta).

PROTEÍNA	FUNÇÃO	TIPO
Transportadoras	Transportar	Hemoglobina
Nutrientes e armazenamento	Armazenamento e crescimento	Ovoalbumina
Contráteis ou de motilidade	Habilitam células e organismo com capacidade de contraírem-se, de mudarem de forma ou de se deslocarem no ambiente.	Actina e a miosina
Estruturais	Participam da organização celular, como citoplasma e membrana celular, fornecem proteção.	Colágeno (pele, nervo e cartilagem), elastina e queratina.
Reguladoras ou hormonal	Ajudam a regular a atividade celular ou fisiológica.	Insulina (produzida no pâncreas e esta relacionada à manutenção da glicemia, taxa de glicose no sangue)
Catalisadoras ou enzimáticas	Funções catalíticas modificam a velocidade das reações químicas.	Apoenzima, holoenzima, coenzimas (vitaminas).
Defesa	Defendem os organismos contra a invasão de outras espécies ou os protegem de ferimento.	Anticorpos ou imunoglobulinas, fibrinogênios e a trombina (coagulação do sangue).

Papel biológico das proteínas

Função enzimática

Podemos dizer que a célula é um tipo de indústria químico em miniatura. Moléculas pequenas entram na célula e são transformadas em moléculas maiores, enquanto outras são decompostas liberando energia. A cada momento, milhares de reações químicas acontecem nos seres vivos. Nada disso poderia acontecer sem um tipo especial de proteínas, as enzimas.

As enzimas atuam como catalisadoras biológicas aceleram reações metabólicas diminuindo a energia e não são destruídas na reação. Substratos (reagentes): são substâncias sobre as quais as enzimas atuam> Por exemplo, a enzima amilase salivar quebra o amido (substrato) em maltose (produto).

As enzimas são específicas para um determinado substrato, isto é, as enzimas que atuam um tipo de substrato não têm ação sobre substratos diferentes. Dessa maneira, as amilases (enzimas que degradam amido) não têm ação sobre nenhum outro substrato que não seja o amido; as proteases degradam proteínas; as lípases degradam lipídios; e assim por diante.

Dependência da temperatura: a temperatura é um dos principais fatores que influenciam na atividade enzimática. Em resumo, quando aumentamos a temperatura do meio em que se encontra uma enzima, sua atividade catalítica aumenta, atinge um ponto ótimo (máximo) e depois diminui, devido à desnaturação.

Dependência do pH: quando aumentamos ou diminuímos o pH do meio onde a enzima se encontra, sua atividade sempre diminui, ou seja, não interessa se o meio irá ficar mais ácido ou básico, se o pH for alterado a enzima sempre trabalhará menos. É por isso que a enzima digestiva da boca, que possui pH neutro, é inativa no estômago, que possui o pH ácido.  

Concentração de substrato: a atividade enzimática aumenta de acordo com a concentração de substrato (reagente) do meio, até que a enzima atinge uma atividade máxima e continua nela (sem desnaturar), mesmo que seja adicionado mais substrato ao meio.

A desnaturação das proteínas: As proteínas funcionais (ativas) possuem uma estrutura terciária ou quaternária, ou seja, possuem uma forma tridimensional específica, mas a temperatura, o grau de acidez, a concentração de sais e outros fatores ambientais podem afetar a estrutura espacial das proteínas, fazendo com que as moléculas se desenrolem e percam sua forma original, tornando-se inativas. Quando uma proteína é desnaturada, nunca mais readquire sua estrutura (forma) original, ou seja, se uma proteína for inativada por ter sofrido desnaturação, permanecerá inativa.

ÁCIDOS NUCLEICOS

- conjunto de substâncias que comandam a síntese das proteínas, dentre as quais as enzimas e, assim, controlam as atividades químicas das células.

- são de dois tipos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA).

- ambas são macromoléculas constituídas por subunidades chamadas nucleotídeos (uma pentose - açúcar com cinco carbonos, uma base nitrogenada - púrica e pirimídica e um ácido fosfórico).

- no DNA há duas cadeias polinucleotídicas que se complementam, sendo que as bases púricas pareiam com as pirimídicas por pontes de hidrogênio.

- a quantidade de bases pode variar, mas é constante para cada espécie de ser vivo. Repare que são duas pontes de hidrogênio que fazem a ligação entre as bases A e T, e três pontes de hidrogênio entre as bases C e G. As duas cadeias polinucleotídicas não são retas, mas se apresentam em forma helicoidal.

- o RNA, nem sempre sintetizado a partir do DNA, é formado de uma só cadeia polinucleotídica, e a base pirimídica uracila substitui a base pirimídica timina.

- o DNA encontra-se no núcleo, nas mitocôndrias e nos cloroplastos. No núcleo está nos cromossomos, ligado a proteína. O RNA encontra-se tanto no núcleo quanto no citoplasma. O DNA relaciona-se com a transmissão hereditária das características dos organismos, e o RNA com o controle da atividade celular, principalmente a síntese de proteínas.

Um nucleotídeo presente em todas as células vivas e que participa de inúmeras reações químicas é o trifosfato de adenosina, conhecido como ATP.

Vitaminas

São substâncias orgânicas necessárias a todos os animais, pois funcionam como fatores reguladores do metabolismo de muitas enzimas, isto é, são coenzimas, ativam várias enzimas do metabolismo. As vitaminas são necessárias em quantidades muito pequena em relação aos demais tipos de nutrientes. A explicação é que as vitaminas trabalham junto com as enzimas e não são gastas no processo.

Vitaminas lipossolúveis

·          Vitamina A (Axerofitol ou Retinol) – 1mg

É obtida, principalmente, na forma de beta-carotenos, pigmentos amarelados de vegetais. Sua carência (avitaminose) determina, no homem, uma série de distúrbios, entre os quais se destacam xeroftalmia (ressecamento da córnea e da mucosa do globo ocular), cegueira noturna (dificuldade em ambiente com pouca luminosidade) e atraso no crescimento (redução no peso).

A vitamina A é encontrada apenas em tecidos animais: óleo de fígado de bacalhau, leite e derivados, ovos, carnes, etc. Nos vegetais, encontram-se precursores ou pró-vitaminas, dos quais o mais importante é o caroteno. Pró-vitamina é um composto natural que se transforma em vitamina A, encontrada nos vegetais é transformada em vitamina A no fígado.

É um potente antioxidante, sendo receitado para este fim, inclusive para fins cosméticos melhorando a consistência de cabelos e pele. Em aplicações subcutâneas, retarda o envelhecimento da pele e melhora a regeneração tecidual.

Em altas doses apresenta efeitos colaterais como náuseas, dores abdominais, vômitos, cefaleia intensa.

·          Vitamina D (Calciferol)

É conhecida como vitamina anti-raquitismo, pois sua carência provoca má formação e fragilidade óssea em uma doença denominada raquitismo.

É uma doença infantil que se caracteriza pela deficiência na calcificação dos ossos, os quais se tornam poucos resistentes, em consequência surgem deformações no esqueleto, nos adultos a doença é denominada osteomalácea.

É encontrada no leite e derivados, gema do ovo, fígado, etc. A vitamina D pode ser produzida na pele. Desde que esta seja submetida a radiações ultravioletas. Isso é possível porque há na pele um precursor da vitamina, o deidrocolesterol ou ergosterol, que sob a ação das radiações ultravioleta do sol é convertido em vitamina D.

Sua ingestão excessiva em forma de medicamentos provoca perda do apetite, irritabilidade e perturbações digestivas.

·          Vitamina E (Tocoferol)

Possui importante função antioxidante protegendo os lipídios da membranas. A carência dessa vitamina em ratos provoca vários distúrbios, entre os quais se destacam a esterilidade, aborto, lesões musculares e atraso no crescimento.

No ser humano, a carência da vitamina E provoca anemia, em lactantes, é responsável pelo aparecimento de dermatites. Em altas doses, é utilizada terapeuticamente no tratamento da infertilidade agindo como estimulante da espermatogênese, apesar de poder apresentar alguns efeitos colaterais severos na coagulação sanguínea ou na regulação hormonal. É encontrada praticamente em todos os tecidos animais. São fontes de origem animal dessa vitamina; fígado, carne, vísceras, leite e derivados. Nos vegetais é encontrada nos cereais, amendoim, legumes, óleos e folhas verdes.

·          Vitamina K (Filoquinona)

É importante para o processo de coagulação sanguínea, por isso é conhecida como vitamina anti-hemorrágica, é necessária para a síntese da protrombina, substância fundamental para a coagulação do sangue. Sua carência provoca hemorragias subcutâneas e intramusculares que podem até mesmo ser fatais. É produzida pelas bactérias intestinais. É encontrada no fígado, leite e derivados, carnes, folhas verdes.

Vitaminas hidrossolúveis

·          Vitamina C (Ácido Ascórbico)

Sua principal função é converter o aminoácido prolina em hidroxiprolina na formação do colágeno, proteína estrutural essencial para a manutenção do tecido epidérmico, muscular e principalmente da parede dos vasos sanguíneos. Sua carência, o organismo não produz em quantidades suficientes o colágeno, fragilizando assim os vasos sanguíneos caracterizando a doença denominada escorbuto (sangramento gengival).

São fontes de vitamina C as frutas cítricas, o caju, goiaba, manga, acerola, brócolis, couve e diversas hortaliças. É potente antioxidante, agindo como protetora da morte celular por ação de radicais livres.

Complexo B

·          Vitamina B1 (Tiamina)

Sua carência provoca uma doença denominada béri-béri ou polineurite, caracterizada por sintomas cardioneurológicos e motores com inflamação e degeneração dos nervos periféricos, atrofia muscular com paralisia dos membros e edemas. Em alcoólatras a carência da Timina se expressa na síndrome de Wernik-Korsakoff, cujas causas estão atreladas à insuficiência hepática que dificulta o armazenamento e absorção não só da Timina, mas de todas as vitaminas do complexo B.

A vitamina B1 é encontrada nos cereais integrais, feijão, frutas, fígado, carne, legumes, gema do ovo, leveduras, etc.

·          Vitamina B2 (Riboflavina)

Sua carência provoca no homem distúrbios bucais, oculares e cutâneos.

- Os bucais manifestam-se como rachaduras, inflamação do canto da boca (queilose), gengivas (estomatite) e da língua (glossite).

- As alterações oculares evidenciam-se por fotofobia e dor.

- Os distúrbios cutâneos apresentam-se como lesões nas dobras da pele (dermatite).

São fontes de Vitamina B2 o leite e derivados, cereais integrais ou enriquecidos, ovos, carne, fígado, hortaliças, queijos, feijão, trigo, leveduras, etc.

·          Vitamina B3 ou PP (niacina ou nicotinamida)

É sintetizada a partir do aminoácido triptofano, participa da molécula do NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo), importantíssimo transportador de prótons e elétrons no metabolismo energético mitocondrial.

A carência da PP determina uma doença denominada pelagra, que se caracteriza por uma tríade de sintomas: diarreia e demência.

·          Vitamina B6 (piridoxina)

Sua carência no organismo humano pode causar dermatite, anemia, retardos no crescimento e distúrbios gastrointestinais.

Seu uso terapêutico é como antineurítico e na prevenção de enjoos. Existe a probabilidade de reações alérgicas quando se faz uso em altas dosagens. São fontes a Banana, verduras, carne, cereais, peixes, etc.

·          Vitamina B12 (cobalamina ou cianocobalamina)

Possui íon cobalto ligado a sua molécula, muito semelhante à ligação do ferro na hemoglobina. Nutriente essencial para todas as células do corpo, sua falta deprime o crescimento dos tecidos, pois é necessária para a formação do DNA, e sua ausência causa danos à divisão celular.

A carência da Vitamina B12 na alimentação, ou mesmo a sua absorção no tubo digestivo determina a anemia perniciosa ou anemia megaloblástica, doença caracterizada pela diminuição no metabolismo dos eritrócitos (hemácias). São produzidas por micro-organismo presente no sistema digestivo dos herbívoros.

São fontes os produtos de origem animal (carne, fígado, ovos e laticínios).

A vitamina B12 é importante na produção dos glóbulos vermelhos do sangue e também influi no crescimento do indivíduo.