Biologia Molecular - Bioquímica (compostos inorgânicos)

As células são estruturas complexas e apresentam grande diversidade de formas e funções. Elas estão submetidas aos mesmos príncipios químicos e físicos que regem os sistemas não vivos. São capazes de reslizar uma série de atividades altamente especializadas tanto nos organismos unicelulares como nos pluricelulares.

Aspectos Químicos da célula =>

As inúmeras substâncias que fazem parte da composição química da célula podem ser classificadas em dois grupos: os componentes orgânicos e os componentes inorgânicos.

Componentes inorgânicos

(Água e Sais Minerais)

Água (H2O) - Substância abundante nas células (ocupa cerca de 70% do volume celular);

- A quantidade de água no organismo varia com a espécie e com a idade!

- É uma substância Polar: possui dois átomos de hidrogênios (cátion) ligados a um átomo de oxigênio (ânion);

- A água pura é chamada de Água Destilada e não é própria para consumo, pois pode causar diarréia entres outros.

Caracterísicas da Água:

• Pontes de Hidrogênio - é a atração eletrostática resultante entre o átomo de oxigênio de uma molécula de água e o átomo de hidrogênio de outra molécula de água, ou seja, é a ligação entre os átomos de hidrogênio e oxigênio de uma determinada molécula.
• Adesão - diz respeito a união das moléculas de H2O. Essas moléculas podem se unir a outras moléculas polares.
• Forças de Coesão - o conjunto das pontes de hidrogênio mantem coesas (unidas) as moléculas de água. Essa coesão determina a grande tensão superficial da água, por isso que certos insetos conseguem pousar sobre a água; devido a essa forte ligação entre as pontes de hidrogênio.

*OBS.: A Coesão e a Adesão são responsáveis por outra importante propriedade da água: a capilaridade.

• Capilaridade - Devido á prpriedade de adesão, a água adere á superfície interna dos capilares e tende a subir; assim as primeiras moléculas puxam as demais, pois elas estão firmemente unidas por coesão. Como essas forças são maiores que a força da gravidade atuante sobre a superfície da água dentro dos capilares, elas fazem com que a água suba. É exatamente por isso que, nas plantas, o xilema consegue subir das raízes até as folhas no alto da planta.
• Poder de dissolução - por ser uma substância Polar todas as outras substâncias, que sejam polares, podem se dissolver em água. É por esse motivo que ela é tida como Solvente Universal.
• Alto calor específico - a água funciona como regulador de calor, permitindo que a temperatura de um organismo permaneça relativamente constante, mesmo que a temperatura do ambiente varie.
• Alto calor de vaporização - é preciso uma grande quantidade de calor para romper um número suficiente de ligações de hidrogênio que permita movimentação maior e mais livres das moléculas de água. A quantidade necessária para que uma substância passe do estado líquido para o estado gasoso é conhecida por calor de vaporização.

*OBS.: A água é o único fluido que, ao congelar, se expande e se torna menos denso que a forma líquida.

Estudo da Água e dos Sais Minerais

As substâncias que se dissolvem na água são chamadas

Hidrofílicas (hidro= água, philus= amigo).

As substâncias que NÃO se dissolvem na água são chamadas

Hidrofóbicas (phobos= medo).

# A água participa de muitas reações químicas dentro da célula. Ex.:

--> Reações de síntese por desidratação: quando duas uo mais moléculas se unem e nesse

processo há liberação de molécula de água;

--> Reações de quebra por hidrólise (lise= quebra): quando uma molécula é quebrada em

duas, e nesse processo há entrada de molécula de água.

PATOLOGIAS LIGADAS A ÁGUA:

1. Degeneração Hidrópica: Acúmulo de água no interior da célula devido à lesão na membrana plasmática e alteração no funcionamento da bomba de Na e K;
2. Distúrbios Renais (Ex: Glomerulonefrite);
3. Distúrbios Hepáticos (Ex: Cirrose);
4. Retenção de Sais (Ex: Distúrbios Cardíacos);
5. Filariose (que é uma Parasitose);
6. Traumas Físicos (estes estão ligados a Hematose).

Sais Minerais - os sais minerais podem participar como constituintes de estruturas esqueléticas do corpo dos seres vivos, como é o caso do fosfato de cálcio, abundante nos ossos e nos dentes. Podem também ocorrer dissolvidos em água, caso em que eles dissociam íons, que são partículas com carga elétrica positiva ou negativa.

Ex.:

NaCl + H2O -> Na+ + Cl-

O sal (cloreto de sódio) dissolvido em água gera a dissociação (separação) dos íons de Sódio, positivo (Na+) e de Cloro, negativo (Cl-). E são justamente esses íons que vão atuar nas Funções Biológicas.

Características dos Sais:

• Os íons são fundamentais no metabolismo celular;
• Os sais são obtidos a partir do alimento;
• Muitos elementos encontram-se na estrutura de várias moléculas. Ex.: O FERRO é encontrado na HEMOGLOBINA (hemo= ferro) que é uma Proteína. E o MAGNÉSIO é encontrado na CLOROFILA que é um Pigmento.

Principais Sais e suas respactivas Funções:

• Na e K - O Na (sódio) é encontrado no Sal de Cosinha e o K (potássio) está presente em verduras, frutas, leguminosas, carnes, leite.

Função: Tanto um como o outro estão relacionados com

- Controle dos Potenciais Iônicos;

- Bioexcitabilidade celular (condução de impulsos);

- Contração muscular;

- Funções cardíacas e nervosas;

- Osmorregulação;

- Funções renais.

• Cl - O Cloro é o principal Monovalente Negativo Extracelular.

Função: Também está relacionado a Bioexcitabilidade celular, além de:

- Atuar na manutenção do pH estomacal;

- Atuar na manutenção do equilibrio hídrico.

OBS.: para neutralisar a Hiperacidez Gástrica (HCl) usa-se de NaHCO3 (sal de fruta).

• Ca - O Cálcio é encontrado na casca do ovo, leite e derivados, vegetais verde-escuros. Ele é o Principal Bivalente Positivo do Meio Estra celular.

Função: Também está relacionado a Bioexcitabilidade celular, além de estar relacionado a :

- Contração musclar;

- Coagulação sanguínea;

- Osmorregulação;

- Regulação Hormonal.

Cuidado!!!

- O Cálcio NÃO pode se acumular no interior das células, pois induz a Necrose (infarto) Celular;

- O Cálcio é um indicador Patológico e a calcificação é uma disfunção Patológica.

• Fe - É componente da Hemoglobina e da Miosina - pigmentos que tem grande afinidade com gases respiratório, como o oxigênio. É encontrado em carnes, figado, vegetais verde-escuros, leguminosas.

Função: - Biossíntese (produção) Protéica (pigmentos, enzimas);

- Absorção iônica;

- Bioenergética Celular (ATP)

- Formação do sangue - o ferro está presente na Hemoglobina e nas Hemáceas (célula presente no sangue) esta ultima é responsável pelo transporte de oxigênio no sangue.

OBS.: a redução das Hemácias no sangue é uma das causas do desenvolvimento da Anemia.

Curiosidade!!!

Por que servimos laranja junto a feijoada???

Existem dos tipos de FERRO o ferro HEME e o ferro NÃO-HEME. A vitamina C da laranja ajuda a absorver o ferro NÃO-HEME presente no feijão da feijoada, fazendo com que você tenha uma melhor digestão!!!

• F - O Flúor está presente na composição de pastas dentárias e na água tratada. É encontrado em peixes

Função: - Formação do Esmalte dentário, evitando processos destrutivos causados por cáries.

• I - O Iodo é componente dos hormônios da glândula tireóidea (tireoide), que regulam o metabolismo. Sua falta pde determinar o Hipotireoidismo, que pode levar ao desenvolvimento acentuado da glândula tireóidea, determinando o bócio. O iodo é encontrado em peixes, frutos do mar e no sal.

Função: Biossíntese dos hormônios da tireóide.

• P - O Fósforo é encontrado em leite e derivados, carnes, cereais, aves, peixes, legumes.

Função: - Biossíntese de Lipídios;

- Biossíntese de Ácidos Nucléicos;

- Biossíntese de ATP.

• S - (Enxofre) Função: - Biossíntese Protéica;

- Biossíntese de Pigmentos;

- Biossíntese de Lipídios.

• N - Função: - Biossíntese Protéica;

- Biossíntese de Ácidos Nucléicos.