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As principais substâncias que compõem as células dos seres vivos são conhecidas como biomoléculas . Estes contêm principalmente átomos de carbono, elemento capaz de estabelecer ligações múltiplas e formar, juntamente com outros átomos, cadeias fortes e estáveis. As biomoléculas são consideradas macromoléculas , grandes moléculas que formam polímeros , ou seja, substâncias formadas pela repetição de compostos mais simples, chamados monômeros .
Os polímeros biológicos mais abundantes são lipídios, proteínas, carboidratos e ácidos nucléicos.
lipídios
Os lipídios, componentes das gorduras, óleos, ceras e colesterol, caracterizam-se por serem insolúveis em água e por armazenarem energia. Eles são compostos de um monômero de glicerol ligado a três monômeros de ácidos graxos . O setor do lipídio constituído pelo glicerol tende a ter afinidade com a água, enquanto o que inclui os ácidos graxos a repele.
Dentre os lipídios, destacam-se os fosfolipídios , que dão estrutura às membranas celulares, e os glicolipídeos , que também fazem parte das membranas e participam do reconhecimento de estímulos e substâncias pelas células.
Os lipídios sofrem reações como as seguintes.
- Lipogênese , na qual os ácidos graxos são formados quando o indivíduo os requer.
- Lipólise ou beta-oxidação , na qual os lipídios são convertidos em ácidos graxos.
Proteínas
As proteínas se caracterizam por adquirir diversas formas de acordo com a forma como seus monômeros, chamados de aminoácidos, são organizados . A seqüência de aminoácidos é ligada através de junções conhecidas como ligações peptídicas . Dependendo do número de aminoácidos presentes na molécula, podem ser formados dipeptídeos (dois aminoácidos), polipeptídeos (mais de 10 aminoácidos) ou proteínas propriamente ditas (quando a cadeia de aminoácidos é grande e estável o suficiente).
Esses polímeros biológicos constituem grande parte da massa dos seres vivos, formando seus tecidos. Atuam também como catalisadores (substâncias que aceleram reações químicas), como hormônios (substâncias que estimulam ou regulam a função de outro tecido ou órgão) e fazem parte das membranas celulares.
As proteínas são formadas durante um processo em que os ribossomos, organelas celulares, estão envolvidos na união de aminoácidos. Quando as proteínas são decompostas, os componentes de aminoácidos são decompostos. Um desses componentes, chamado grupo amino, pode ser removido na forma de diferentes substâncias conhecidas como resíduos nitrogenados; tais resíduos são expelidos do corpo através de substâncias como a urina.
Carboidratos
Os hidratos de carbono, também chamados de hidratos de carbono, hidratos de carbono ou açúcares, caracterizam-se pelo facto de as suas ligações armazenarem grandes quantidades de energia. Os monômeros dos carboidratos são os monossacarídeos , dos quais o mais conhecido é a glicose. Os monossacarídeos podem formar dissacarídeos , como a sacarose, um açúcar à base de plantas, e polissacarídeos , que são grandes moléculas de monossacarídeos.
Alguns polissacarídeos, como o amido nas plantas e o glicogênio nos animais, são formas de armazenamento de açúcares. Outras, como a celulose, são moléculas estruturais das células vegetais. Os carboidratos sofrem reações como as abaixo.
- Gliconeogênese , na qual a glicose é formada a partir de substâncias como aminoácidos.
- Glicogenogênese , na qual a glicose é armazenada como glicogênio no fígado.
- Glicólise , na qual a glicose é quebrada em duas moléculas simples, cada uma chamada de ácido pirúvico.
- Ciclo de Krebs , durante o qual cada molécula de ácido pirúvico entra na mitocôndria, onde é formado um composto chamado acetil CoA. Este processo libera energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) e produz dióxido de carbono e água.
- Glicogenólise , na qual a glicose é liberada do glicogênio.
ácidos nucleicos
Os ácidos nucleicos são biomoléculas formadas por unidades chamadas nucleotídeos que, por sua vez, são formadas por uma base nitrogenada, um carboidrato e um grupo fosfato. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico, ou DNA, e ácido ribonucleico, ou RNA.
- As bases nitrogenadas são moléculas que contêm nitrogênio e possuem propriedades básicas, ou seja, tendem a adquirir átomos de hidrogênio carregados positivamente. As bases nitrogenadas do DNA são adenina, guanina, citocina e timina; os do RNA são adenina, guanina, citocina e uracilo.
- O carboidrato de cada nucleotídeo em um ácido nucleico é uma pentose. Pentoses são açúcares que possuem cinco carbonos em sua estrutura. A pentose do DNA, chamada desoxirribose, é diferente da pentose do RNA, chamada ribose.
- O grupo fosfato é um íon composto por um átomo de fósforo rodeado por quatro átomos de oxigênio.
o DNA
O DNA é formado por duas cadeias complementares de nucleotídeos . Essas cadeias terminam em uma dupla hélice. A molécula é formada por milhões de genes , segmentos de DNA cuja sequência de nucleotídeos determina as características de um organismo: altura, peso, cor da pele, tipo sanguíneo, entre muitas outras.
ARN
O RNA é formado por uma única cadeia de nucleotídeos. Existem três tipos de RNA: mensageiro (RNAm), ribossomal (RNAr) e de transferência (RNAt).
- O RNA mensageiro é feito de nucleotídeos que foram copiados do DNA. Ele carrega uma sequência de três nucleotídeos, chamada de códon , que, ao se unir a uma sequência complementar transportada pelo tRNA, permite a formação de proteínas.
- O RNA ribossômico, ou ribossomal, está associado aos ribossomos, cuja função é a formação de proteínas.
- O RNA de transferência carrega uma sequência de três nucleotídeos, chamada de anticódon , que, ao se unir ao códon, agrega diferentes aminoácidos que, ao se unirem, formam uma nova proteína.
Fontes
Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. Biology . 7ª edição. Editorial Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.
Zumdahl, S. Fundamentos de Química. 5ª edição. McGraw-Hill Inter-American., México, 2007.
