As biomoléculas inorgânicas são compostos químicos essenciais para a vida, mas que não possuem átomos de carbono em sua estrutura. Apesar de não serem orgânicas, essas substâncias desempenham funções vitais nos organismos vivos, como a regulação do pH, a formação de estruturas biológicas e a participação em reações metabólicas. Entre os principais tipos de biomoléculas inorgânicas estão os sais minerais, os gases dissolvidos e a água. Neste contexto, é importante compreender as características, funções e tipos de biomoléculas inorgânicas para entender melhor como elas contribuem para a manutenção da vida nos seres vivos.
Importância das biomoléculas inorgânicas na fisiologia celular e no metabolismo dos organismos vivos.
As biomoléculas inorgânicas desempenham um papel fundamental na fisiologia celular e no metabolismo dos organismos vivos. Embora muitas vezes sejam menosprezadas em comparação com as biomoléculas orgânicas, como os carboidratos e as proteínas, as biomoléculas inorgânicas desempenham funções vitais para a sobrevivência dos seres vivos.
Um exemplo importante de biomolécula inorgânica é a água, que é essencial para a maioria dos processos celulares. A água atua como solvente, participa de reações químicas, regula a temperatura corporal e é essencial para o transporte de nutrientes e resíduos. Sem água, as células não conseguiriam sobreviver.
Outra biomolécula inorgânica essencial é o íon sódio, que desempenha um papel crucial na condução de impulsos nervosos e na regulação do equilíbrio de fluidos no corpo. O cálcio é outro exemplo importante, atuando na contração muscular, na coagulação sanguínea e na transmissão de sinais no sistema nervoso.
Além disso, os íons de potássio são essenciais para a manutenção do equilíbrio eletrolítico, enquanto o ferro é crucial para o transporte de oxigênio no sangue. O fósforo é fundamental na formação de moléculas de energia, como o ATP, e no metabolismo celular em geral.
Em resumo, as biomoléculas inorgânicas desempenham papéis fundamentais na fisiologia celular e no metabolismo dos organismos vivos. Sem essas substâncias, os processos vitais não poderiam ocorrer de forma eficiente, comprometendo a saúde e a sobrevivência dos seres vivos.
Conheça os 4 tipos de biomoléculas essenciais para os seres vivos.
As biomoléculas são moléculas orgânicas presentes nos seres vivos e desempenham papéis fundamentais em diversas funções biológicas. Existem quatro tipos principais de biomoléculas essenciais para os seres vivos: proteínas, ácidos nucleicos, lipídios e carboidratos.
As proteínas são compostas por aminoácidos e desempenham diversas funções no organismo, como a formação de estruturas celulares, transporte de substâncias e atuação como enzimas. Já os ácidos nucleicos, como o DNA e o RNA, são responsáveis por armazenar e transmitir informações genéticas.
Os lipídios, por sua vez, são moléculas que desempenham funções como reserva de energia, isolamento térmico e formação de membranas celulares. Por fim, os carboidratos são a principal fonte de energia para as células e desempenham um papel importante na estrutura celular.
É importante ressaltar que as biomoléculas inorgânicas também desempenham um papel fundamental nos seres vivos, apesar de não serem compostas por carbono. Alguns exemplos dessas biomoléculas são a água e os sais minerais, que são essenciais para diversas funções biológicas, como o transporte de nutrientes e a regulação do pH.
Portanto, as biomoléculas essenciais para os seres vivos são fundamentais para a manutenção da vida e para o correto funcionamento dos organismos, desempenhando funções vitais em diferentes processos biológicos.
Principais características das biomoléculas presentes nas células: o que você precisa saber.
As biomoléculas são moléculas orgânicas que desempenham funções essenciais nas células. Elas são compostas por elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e fósforo, formando a base da vida. Alguns exemplos de biomoléculas incluem os carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos.
As principais características dessas biomoléculas são sua complexidade estrutural e sua diversidade de funções. Os carboidratos, por exemplo, são fontes de energia para as células, os lipídios são importantes para a formação das membranas celulares, as proteínas desempenham papéis fundamentais como enzimas e na estrutura celular, e os ácidos nucleicos são responsáveis pelo armazenamento e transmissão de informações genéticas.
Além disso, as biomoléculas são classificadas em orgânicas e inorgânicas. As biomoléculas inorgânicas são aquelas que não possuem carbono em sua composição, como a água e os sais minerais. A água, por exemplo, é essencial para diversas reações químicas e para a manutenção da homeostase celular. Já os sais minerais desempenham funções como a regulação do pH e a formação de estruturas como os ossos.
Em resumo, as biomoléculas presentes nas células são essenciais para a vida, possuindo diversas funções e características únicas que garantem o funcionamento adequado dos seres vivos.
Tipos essenciais de moléculas orgânicas: conheça os principais para entender a bioquímica.
As biomoléculas são substâncias encontradas nos seres vivos e desempenham funções essenciais para a vida. Elas podem ser classificadas em moléculas orgânicas e inorgânicas. Neste artigo, vamos falar sobre as biomoléculas inorgânicas, que não possuem carbono em sua composição.
As biomoléculas inorgânicas desempenham funções importantes nos organismos vivos, mesmo não sendo compostas por carbono. Entre os principais tipos de biomoléculas inorgânicas, destacam-se os sais minerais, a água e os gases dissolvidos.
Os sais minerais, como o cálcio, o potássio e o ferro, são essenciais para diversas funções no organismo, como a formação dos ossos, contração muscular e transporte de oxigênio. Já a água é fundamental para a manutenção da vida, participando de reações químicas, transporte de nutrientes e regulação da temperatura corporal.
Os gases dissolvidos, como o oxigênio e o dióxido de carbono, também desempenham papéis importantes nos seres vivos. O oxigênio é necessário para a respiração celular, enquanto o dióxido de carbono é um produto residual do metabolismo que precisa ser eliminado.
Portanto, as biomoléculas inorgânicas são fundamentais para a manutenção da vida e desempenham diversas funções nos organismos vivos. É importante conhecer esses tipos de biomoléculas para entender melhor a bioquímica e o funcionamento dos seres vivos.
Biomoléculas inorgânicas: características, funções, tipos
As biomoléculas inorgânicos são um grupo grande de configurações moleculares presentes nos seres vivos. Por definição, a estrutura básica das moléculas inorgânicas não é composta por um esqueleto de carbono ou átomos de carbono ligados.
No entanto, isso não significa que os compostos inorgânicos devam ser totalmente livres de carbono para serem incluídos nessa grande categoria, mas esse carbono não deve ser o átomo principal e mais abundante na molécula.Os compostos inorgânicos que fazem parte dos seres vivos são principalmente água e uma série de minerais sólidos ou em solução.
A água – a biomolécula inorgânica mais abundante nos organismos – apresenta uma série de características que a tornam um elemento essencial para a vida, como alto ponto de ebulição, alta constante dielétrica, capacidade de amortecer mudanças de temperatura e pH, entre outros.
Íons e gases, por outro lado, estão restritos a funções muito específicas nos seres orgânicos, como impulso nervoso, coagulação sanguínea, regulação osmótica, entre outros. Além disso, são co-fatores importantes de certas enzimas.
Caracteristicas
A característica distintiva das moléculas inorgânicas encontradas na matéria viva é a ausência de ligações carbono-hidrogênio.
Essas biomoléculas são relativamente pequenas e incluem água, gases e uma série de ânions e cátions que participam ativamente do metabolismo.
Classificação e funções
A molécula inorgânica mais relevante na matéria viva é, sem dúvida, a água. Além disso, outros componentes inorgânicos estão presentes e classificados em gases, ânions e cátions.
Dentro dos gases, temos oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio. Nos ânions estão cloretos, fosfatos, carbonatos, entre outros. E nos cátions estão sódio, potássio, amônio, cálcio, magnésio e outros íons positivos.
A seguir, descreveremos cada um desses grupos, com suas características mais marcantes e sua função nos seres vivos.
-A água
A água é o componente inorgânico mais abundante nos seres vivos. É sabido que a vida se desenvolve em um ambiente aquoso. Embora existam organismos que não vivem dentro de um corpo de água, o ambiente interno desses indivíduos é principalmente água. Os seres vivos são compostos de 60% a 90% de água.
A composição da água no mesmo organismo pode variar, dependendo do tipo de célula estudada. Por exemplo, uma célula de um osso possui, em média, 20% de água, enquanto uma célula cerebral pode facilmente atingir 85%.
A água é tão importante porque a grande maioria das reações bioquímicas que compõem o metabolismo dos indivíduos ocorre em meio aquoso.
Por exemplo, a fotossíntese começa com a quebra dos componentes da água pela ação da energia luminosa. A respiração celular resulta na produção de água dividindo moléculas de glicose para obter extração de energia.
Outras vias metabólicas menos conhecidas também envolvem produção de água. A síntese de aminoácidos tem a água como produto.
Propriedades da água
A água tem uma série de características que a tornam um elemento insubstituível no planeta Terra, permitindo o maravilhoso evento da vida. Entre essas propriedades, temos:
Água como solvente: estruturalmente, a água é formada com dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, compartilhando seus elétrons através de uma ligação covalente polar. Assim, esta molécula carregou extremidades, uma positiva e outra negativa.
Graças a essa conformação, a substância é chamada de polar. Dessa maneira, a água pode dissolver substâncias com a mesma tendência polar, uma vez que as porções positivas atraem os negativos da molécula para dissolver e vice-versa. As moléculas que a água consegue dissolver são chamadas hidrofílicas.
Lembre-se de que, na química, temos a regra de que “o mesmo se dissolve do mesmo”. Isso significa que substâncias polares se dissolvem exclusivamente em outras substâncias que também são polares.
Por exemplo, compostos iônicos, como carboidratos e cloretos, aminoácidos, gases e outros compostos com grupos hidroxila, se dissolvem facilmente na água.
Constante dielétrica: a alta constante dielétrica do líquido vital também é um fator que contribui para dissolver sais inorgânicos dentro dele. A constante dielétrica é o fator pelo qual duas cargas de sinal opostas são separadas do vácuo.
Calor específico da água: amortecer violentas mudanças de temperatura é uma característica indispensável para o desenvolvimento da vida. Graças ao alto calor específico da água, as mudanças de temperatura se estabilizam, criando um ambiente adequado para a vida.
Um calor específico alto significa que uma célula pode receber quantidades significativas de calor e sua temperatura não aumenta significativamente.
Coesão: a coesão é outra propriedade que evita mudanças bruscas de temperatura. Graças às cargas opostas das moléculas de água, elas se atraem, criando o que é chamado de coesão.
A coesão permite que a temperatura da matéria viva não aumente muito. A energia calórica quebra as ligações de hidrogênio entre as moléculas, em vez de acelerar as moléculas individuais.
Controle de PH: além de regular e manter a temperatura constante, a água é capaz de fazer o mesmo com o pH. Existem certas reações metabólicas que requerem um pH específico para serem realizadas. Da mesma forma, as enzimas também exigem pH específico para trabalhar com a máxima eficiência.
A regulação do pH ocorre graças aos grupos hidroxila (-OH) que são usados juntamente com os íons hidrogênio (H + ). O primeiro refere-se à formação de um meio alcalino, enquanto o segundo contribui para a formação de um meio ácido.
Ponto de ebulição: o ponto de ebulição da água é de 100 ° C. Esta propriedade permite que a água líquida exista em uma ampla faixa de temperatura, de 0 ° C a 100 ° C.
O alto ponto de ebulição é explicado pela capacidade de formar quatro ligações de hidrogênio por molécula de água. Essa característica também explica os altos pontos de fusão e o calor da vaporização, se os compararmos com outros hidretos, como NH 3 , HF ou H 2 S.
Isso permite a existência de alguns organismos extremofílicos. Por exemplo, existem organismos que se desenvolvem perto de 0 ° C e são chamados psicrófilos. Da mesma forma, as plantas termofílicas se desenvolvem perto de 70 ou 80 ° C.
Variação da densidade : a densidade da água varia de maneira muito particular quando a temperatura ambiente muda. O gelo possui uma rede cristalina aberta; em contraste com a água em estado líquido, apresenta uma organização molecular mais aleatória, mais rígida e mais densa.
Essa propriedade permite que o gelo flutue na água, atua como termo isolante e permite a estabilidade de grandes massas oceânicas.
Se não fosse assim, o gelo seria afundado nas profundezas dos mares, e a vida, como a conhecemos, seria um evento extremamente improvável. Como a vida poderia surgir em grandes massas de gelo?
Papel ecológico da água
Para terminar com a questão da água, é necessário mencionar que o líquido vital não apenas desempenha um papel relevante nos seres vivos, mas também molda o ambiente em que vive.
O oceano é o maior reservatório de água da Terra, afetado pelas temperaturas, favorecendo os processos de evaporação. Enormes quantidades de água estão em constante ciclo de evaporação e precipitação da água, criando o que é conhecido como ciclo da água.
-Gases
Se compararmos as extensas funções da água em sistemas biológicos, o papel do restante das moléculas inorgânicas é restrito apenas a papéis muito específicos.
Em geral, os gases transitam pelas células em diluições aquosas. Às vezes, eles são usados como substratos de reação química e, em outros casos, são o produto residual da via metabólica. Os mais relevantes são oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio.
O oxigênio é o aceitador final de elétrons nas cadeias de transporte de organismos com respiração aeróbica. Da mesma forma, o dióxido de carbono é um resíduo em animais e um substrato para plantas (para processos fotossintéticos).
-Ions
Como os gases, o papel dos íons nos organismos vivos é restrito a eventos muito particulares, mas essencial para o bom funcionamento de um indivíduo. Eles são classificados dependendo de sua carga em ânions, íons com cargas negativas e cátions, íons com cargas positivas.
Alguns deles são necessários apenas em quantidades muito pequenas, como componentes metálicos de enzimas. Outros são necessários em quantidades maiores, como cloreto de sódio, potássio, magnésio, ferro, iodo, entre outros.
O corpo humano está constantemente perdendo esses minerais, através da urina, fezes e suor. Esses componentes devem ser reinseridos no sistema através de alimentos, principalmente frutas, legumes e carnes.
Funções de íons
Co-fatores: os íons podem atuar como co-fatores para reações químicas. O íon cloro participa da hidrólise do amido pelas amilases. Potássio e magnésio são íons essenciais para o funcionamento de enzimas que são muito importantes no metabolismo.
Manutenção da osmolaridade: outra função importante é a manutenção de condições osmóticas ideais para o desenvolvimento de processos biológicos.
A quantidade de metabólitos dissolvidos deve ser regulada excepcionalmente, pois, se esse sistema falhar, a célula poderá explodir ou perder quantidades significativas de água.
Nos seres humanos, por exemplo, sódio e cloro são elementos importantes que contribuem para a manutenção do equilíbrio osmótico. Esses mesmos íons também favorecem o equilíbrio ácido-base.
Potencial de membrana: em animais, os íons participam ativamente da geração de potencial de membrana na membrana de células excitáveis.
As propriedades elétricas das membranas afetam eventos cruciais, como a capacidade dos neurônios de transmitir informações.
Nestes casos, a membrana atua de forma análoga a um capacitor elétrico, onde as cargas se acumulam e armazenam graças às interações eletrostáticas entre os cátions e os ânions dos dois lados da membrana.
A distribuição assimétrica dos íons em solução em cada lado da membrana se traduz em um potencial elétrico – dependendo da permeabilidade da membrana aos íons presentes. A magnitude do potencial pode ser calculada seguindo a equação de Nernst ou Goldman.
Estrutural: alguns íons desempenham funções estruturais. Por exemplo, a hidroxiapatita condiciona a microestrutura cristalina dos ossos. Cálcio e fósforo, enquanto isso, é um elemento necessário para a formação de ossos e dentes.
Outras funções: Finalmente, os íons participam de funções tão heterogêneas quanto a coagulação do sangue (por íons cálcio), visão e contração muscular.
Diferenças entre biomoléculas orgânicas e inorgânicas
Aproximadamente 99% da composição dos seres vivos inclui apenas quatro átomos: hidrogênio, oxigênio, carbono e nitrogênio. Esses átomos funcionam como peças ou blocos, que podem ser organizados em uma ampla gama de configurações tridimensionais, formando as moléculas que permitem a vida.
Enquanto os compostos inorgânicos tendem a ser pequenos, simples e pouco diversificados, os compostos orgânicos tendem a ser mais notáveis e variados.
Além disso, a complexidade das biomoléculas orgânicas aumenta, pois, além do esqueleto de carbono, eles possuem grupos funcionais que determinam características químicas.
No entanto, ambos são igualmente necessários para o desenvolvimento ideal dos seres vivos.
Uso de termos orgânicos e inorgânicos na vida cotidiana
Agora que descrevemos a diferença entre os dois tipos de biomoléculas, é necessário esclarecer que usamos esses termos de maneira vaga e imprecisa na vida cotidiana.
Quando designamos frutas e vegetais como “orgânicos” – o que é muito popular hoje em dia – não significa que o restante dos produtos seja “inorgânico”. Como a estrutura desses elementos comestíveis é um esqueleto de carbono, a definição de orgânico é considerada redundante.
De fato, o termo orgânico surge da capacidade dos organismos de sintetizar os referidos compostos.
Referências
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