As biomoléculas orgânicas são compostos químicos presentes nos seres vivos que desempenham funções essenciais para a manutenção da vida. São compostas principalmente por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, podendo também conter fósforo, enxofre e outros elementos. Essas moléculas se dividem em quatro categorias principais: carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos. Cada uma delas possui características específicas e desempenha funções vitais para o funcionamento dos organismos. Alguns exemplos de biomoléculas orgânicas incluem glicose, ácidos graxos, enzimas e DNA. Ao compreender a estrutura e função dessas moléculas, podemos entender melhor os processos biológicos que ocorrem nos seres vivos.
Principais características das biomoléculas: conheça as propriedades fundamentais desses compostos essenciais para a vida.
As biomoléculas são compostos orgânicos essenciais para a vida, presentes em todos os seres vivos. Elas desempenham diversas funções vitais, como estrutural, energética, catalítica, entre outras. Conhecer as principais características dessas moléculas é fundamental para compreender a complexidade dos processos biológicos.
Uma das principais características das biomoléculas é a sua complexidade estrutural. Elas são compostas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, em alguns casos, fósforo e enxofre. Esses elementos se organizam de forma específica, formando moléculas com diferentes formas e funções.
Além disso, as biomoléculas apresentam diferentes níveis de organização. Elas podem ser classificadas em quatro grupos principais: carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos. Cada grupo desempenha funções específicas no organismo e é essencial para a manutenção da vida.
Outra característica importante das biomoléculas é a sua capacidade de interação. Elas podem se ligar entre si e formar estruturas mais complexas, como membranas celulares, organelas e tecidos. Essas interações são fundamentais para o funcionamento adequado dos organismos.
Por fim, as biomoléculas são altamente reativas e participam de diversas reações químicas no organismo. Elas podem ser quebradas e sintetizadas para fornecer energia, construir estruturas celulares e realizar diversas outras funções vitais.
Em resumo, as biomoléculas são compostos orgânicos essenciais para a vida, apresentando complexidade estrutural, diferentes níveis de organização, capacidade de interação e alta reatividade. Conhecer essas características é fundamental para compreender a importância desses compostos na manutenção da vida.
Importância das biomoléculas: conheça suas funções essenciais para o organismo humano.
As biomoléculas são moléculas orgânicas presentes nos seres vivos e desempenham funções essenciais para o organismo humano. Elas são fundamentais para a manutenção da vida, pois estão envolvidas em diversos processos metabólicos e estruturais que garantem o bom funcionamento do corpo.
Entre as principais biomoléculas orgânicas encontradas no nosso organismo estão os carboidratos, as proteínas, os lipídios e os ácidos nucleicos. Cada uma delas possui funções específicas que são indispensáveis para a nossa sobrevivência.
Os carboidratos, por exemplo, são a principal fonte de energia para as células e também desempenham um papel estrutural importante em algumas estruturas celulares. Já as proteínas são responsáveis pela formação de tecidos, transporte de substâncias e funcionamento de enzimas. Os lipídios atuam na reserva energética, isolamento térmico e formação das membranas celulares. Por fim, os ácidos nucleicos são essenciais para o armazenamento e transmissão da informação genética.
Além dessas biomoléculas, existem também outras substâncias orgânicas como as vitaminas e os hormônios, que desempenham funções reguladoras no organismo. Todas essas moléculas atuam de maneira integrada para garantir o equilíbrio e a saúde do nosso corpo.
Portanto, a compreensão da importância das biomoléculas é fundamental para entender como o nosso organismo funciona e como podemos manter a nossa saúde em dia. Uma alimentação equilibrada e rica em nutrientes é essencial para garantir a ingestão adequada dessas substâncias essenciais para a nossa sobrevivência.
Conheça os quatro principais grupos de biomoléculas presentes nos seres vivos.
As biomoléculas orgânicas são moléculas complexas essenciais para a vida dos seres vivos. Elas desempenham funções vitais no organismo, como fornecer energia, formar estruturas celulares e regular processos metabólicos. Existem quatro principais grupos de biomoléculas presentes nos seres vivos: carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos.
Os carboidratos são a principal fonte de energia para as células e estão presentes em alimentos como pães, massas e frutas. Eles são compostos por carbono, hidrogênio e oxigênio, e podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
As proteínas são essenciais para a estrutura e função das células. Elas são compostas por aminoácidos e desempenham diversas funções no organismo, como transporte de substâncias, defesa imunológica e contração muscular.
Os lipídios são moléculas que desempenham papel importante na estrutura das membranas celulares e no armazenamento de energia. Eles incluem substâncias como gorduras, óleos e fosfolipídios.
Os ácidos nucleicos são responsáveis pelo armazenamento e transmissão de informações genéticas. Eles são compostos por nucleotídeos e estão presentes no DNA e no RNA, que são essenciais para a síntese de proteínas e a replicação celular.
Em resumo, as biomoléculas orgânicas são fundamentais para a vida dos seres vivos, desempenhando funções vitais em diversos processos biológicos. É importante manter uma alimentação equilibrada para garantir a ingestão adequada dessas biomoléculas e manter a saúde do organismo.
A relevância das biomoléculas orgânicas na sustentação da vida humana.
As biomoléculas orgânicas desempenham um papel fundamental na sustentação da vida humana, sendo essenciais para o funcionamento adequado do organismo. Essas moléculas são compostas por carbono e outros elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, e estão presentes em todas as formas de vida conhecidas.
As principais biomoléculas orgânicas são os carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucleicos. Cada uma dessas classes de compostos possui funções específicas no organismo, contribuindo para diversas atividades vitais.
Os carboidratos são a principal fonte de energia para as células, fornecendo a glicose necessária para o metabolismo celular. Já os lipídios desempenham papéis importantes na estrutura das membranas celulares, no armazenamento de energia e na produção de hormônios.
As proteínas, por sua vez, são moléculas essenciais para a construção e manutenção dos tecidos do corpo, atuando como enzimas, transportadoras de substâncias e componentes do sistema imunológico. Por fim, os ácidos nucleicos, como o DNA e o RNA, são responsáveis pela transmissão e expressão dos genes, sendo fundamentais para a hereditariedade e a síntese de proteínas.
Assim, as biomoléculas orgânicas desempenham funções vitais no organismo humano, garantindo a manutenção da vida e o funcionamento adequado de todos os sistemas do corpo. É fundamental manter uma alimentação equilibrada e rica em nutrientes para garantir a integridade e o bom funcionamento das biomoléculas e, consequentemente, a saúde e o bem-estar do indivíduo.
Biomoléculas orgânicas: características, funções e exemplos
As biomoléculas orgânicas encontradas em todos os seres vivos e são caracterizados por uma estrutura com base no átomo de carbono. Se os compararmos com moléculas inorgânicas, as orgânicas são muito mais complexas em termos de estrutura. Além disso, eles são muito mais variados.
Eles são classificados em proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos. Suas funções são extremamente variadas. As proteínas participam como elementos estruturais, funcionais e catalíticos. Os carboidratos também têm funções estruturais e são a principal fonte de energia para os seres orgânicos.
Os lipídios são componentes importantes das membranas biológicas e de outras substâncias, como hormônios. Eles também funcionam como elementos de armazenamento de energia. Finalmente, os ácidos nucléicos – DNA e RNA – contêm todas as informações necessárias para o desenvolvimento e manutenção dos seres vivos.
Características gerais
Uma das características mais relevantes das biomoléculas orgânicas é sua versatilidade na formação de estruturas. Essa enorme diversidade de variantes orgânicas que podem existir se deve à situação privilegiada fornecida pelo átomo de carbono , no centro do segundo período.
O átomo de carbono tem quatro elétrons no último nível de energia. Graças à sua eletronegatividade média, é capaz de formar ligações com outros átomos de carbono, formar cadeias de diferentes formas e comprimentos, abertas ou fechadas, com ligações simples, duplas ou triplas no interior.
Da mesma forma, a eletronegatividade média do átomo de carbono permite formar ligações com outros átomos que não o carbono, como eletropositivo (hidrogênio) ou eletronegativo (oxigênio, nitrogênio, enxofre, entre outros).
Essa propriedade de ligação permite que uma classificação de carbonos seja estabelecida em primário, secundário, terciário ou quaternário, dependendo do número de carbono ao qual está ligado. Esse sistema de classificação é independente do número de valências envolvidas no link.
Classificação e funções
As moléculas orgânicas são classificadas em quatro grandes grupos: proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos. Vamos descrevê-los em detalhes abaixo:
-Proteínas
As proteínas constituem o grupo de moléculas orgânicas melhor definidas e caracterizadas pelos biólogos. Esse amplo conhecimento se deve principalmente à facilidade intrínseca que existe para ser isolada e caracterizada – em comparação com o restante das três moléculas orgânicas.
As proteínas desempenham uma série de papéis biológicos extremamente amplos. Eles podem servir como transporte, moléculas estruturais e até catalíticas. Este último grupo é composto de enzimas.
Blocos estruturais: aminoácidos
Os blocos estruturais das proteínas são aminoácidos. Na natureza, encontramos 20 tipos de aminoácidos , cada um com suas propriedades físico-químicas bem definidas.
Essas moléculas são classificadas como alfa-aminoácidos, porque possuem um grupo amino primário e um grupo ácido carboxílico como substituinte no mesmo átomo de carbono. A única exceção a essa regra é o aminoácido prolina, que é catalogado como um alfa-iminoácido pela presença de um grupo amino secundário.
Para formar proteínas, é necessário que esses “blocos” polimerizem, e eles fazem isso formando uma ligação peptídica. A formação de uma cadeia de proteínas envolve a eliminação de uma molécula de água por ligação peptídica. Este link é representado como CO-NH.
Além de fazer parte das proteínas, alguns aminoácidos são considerados metabólitos energéticos e muitos deles são elementos nutricionais essenciais.
Propriedades de aminoácidos
Cada aminoácido tem sua massa e sua aparência média em proteínas. Além disso, cada um tem um valor de pK do ácido alfa-carboxílico, dos grupos alfa-amino e do grupo lateral.
Os valores de pK dos grupos ácido carboxílico são de cerca de 2,2; enquanto os grupos alfa-amino têm valores de pK próximos de 9,4. Essa característica leva a uma característica estrutural típica dos aminoácidos: no pH fisiológico, ambos os grupos estão na forma de um íon.
Quando uma molécula carrega grupos carregados com polaridades opostas, eles são chamados de íons dipolo ou zwitterões. Portanto, um aminoácido pode atuar como um ácido ou como uma base.
A maioria dos aminoácidos alfa possui pontos de fusão próximos de 300 ° C. Eles se dissolvem mais facilmente em ambientes polares, em comparação com sua solubilidade em solventes não polares. A maioria é bastante solúvel em água.
Estrutura proteica
Para poder especificar a função de uma proteína específica, é necessário determinar sua estrutura, isto é, a relação tridimensional que existe entre os átomos que compõem a proteína em questão. Quatro níveis de organização de sua estrutura foram determinados para proteínas:
Estrutura primária : refere-se à sequência de aminoácidos que forma a proteína, excluindo qualquer conformação que suas cadeias laterais possam suportar.
Estrutura secundária : é formada pelo arranjo espacial local dos átomos do esqueleto. Novamente, a conformação das cadeias laterais não é levada em consideração.
Estrutura terciária : refere-se à estrutura tridimensional de toda a proteína. Embora possa ser difícil estabelecer uma divisão clara entre a estrutura terciária e secundária, conformações definidas (como a presença de hélices, pás dobradas e giros) são usadas para designar exclusivamente as estruturas secundárias.
Estrutura quaternária : aplicada às proteínas formadas por várias subunidades. Ou seja, por duas ou mais cadeias polipeptídicas individuais. Essas unidades podem interagir por meio de forças covalentes ou por ligações dissulfeto. O arranjo espacial das subunidades determina a estrutura quaternária.
-Carboidratos
Carboidratos, carboidratos ou sacáridos (das raízes gregas sakcharón, que significa açúcar) são a classe mais abundante de moléculas orgânicas em todo o planeta Terra.
Sua estrutura pode ser inferida a partir do nome “carboidratos”, pois são moléculas com a fórmula (CH 2 O) n , onde n é maior que 3.
As funções dos carboidratos são variadas. Um dos principais é do tipo estrutural, principalmente em plantas. No reino vegetal , a celulose é seu principal material estrutural, o que corresponde a 80% do peso seco do corpo.
Outra função relevante é o seu papel energético. Os polissacáridos , tais como amido e glicogénio, são importantes fontes de reservas de nutrientes.
Classificação
As unidades básicas de carboidratos são monossacarídeos ou açúcares simples. Estes são derivados de aldeídos ou cetonas de cadeia linear e álcoois poli-hídricos.
Eles são classificados de acordo com a natureza química de seu grupo carbonil em aldoses e cetoses. Eles também são classificados de acordo com o número de carbonos.
Os monossacarídeos se agrupam para formar oligossacarídeos, freqüentemente encontrados em associação com outros tipos de moléculas orgânicas, como proteínas e lipídios. Estes são classificados em homopolissacarídeos ou heteropolissacarídeos, dependendo de serem compostos dos mesmos monossacarídeos (o primeiro caso) ou de serem diferentes.
Além disso, eles também são classificados de acordo com a natureza do monossacarídeo que os compõe. Os polímeros de glicose são chamados glucanos, os formados por galactose são chamados galactanos e assim por diante.
Os polissacarídeos têm a particularidade de formar cadeias lineares e ramificadas, uma vez que as ligações glicosídicas podem ser formadas com qualquer um dos grupos hidroxila encontrados no monossacarídeo.
Quando um número maior de unidades de monossacarídeos está associado, falamos sobre polissacarídeos.
-Lípidos
Os lipídios (do grego lipos, que significa gordura) são moléculas orgânicas insolúveis em água e solúveis em solventes inorgânicos, como o clorofórmio. Estes constituem gorduras, óleos, vitaminas, hormônios e membranas biológicas.
Classificação
Ácidos graxos : são ácidos carboxílicos com cadeias formadas por hidrocarbonetos de comprimento considerável. Fisiologicamente, é raro encontrá-los livres, pois na maioria dos casos eles são esterificados.
Em animais e plantas, freqüentemente os encontramos em sua forma insaturada (formando ligações duplas entre carbonos) e poliinsaturados (com duas ou mais ligações duplas).
Triacilgliceróis : também chamados triglicerídeos ou gorduras neutras, constituem a maioria das gorduras e óleos presentes em animais e plantas. Sua principal função é armazenar energia nos animais. Estes possuem células especializadas para armazenamento.
Eles são classificados de acordo com a identidade e posição dos resíduos de ácidos graxos. Geralmente, os óleos vegetais são líquidos à temperatura ambiente e são mais ricos em resíduos de ácidos graxos com ligações duplas e triplas entre seus carbonos.
Por outro lado, as gorduras animais são sólidas à temperatura ambiente e não o número de carbonos insaturados é baixo.
Glicerofosfolípides : também conhecidos como fosfoglicerídeos, são os principais componentes das membranas lipídicas.
Os glicerofosfolípides têm uma “cauda” com características apolares ou hidrofóbicas e uma “cabeça” polar ou hidrofílica. Essas estruturas são agrupadas em uma bicamada, com as caudas apontando para dentro, para formar as membranas. Nestes, uma série de proteínas são incorporadas.
Esfingolipídeos : são lipídios encontrados em quantidades muito baixas. Eles também fazem parte das membranas e são derivados da esfingosina, di-hidrosfingosina e suas contrapartes.
Colesterol : nos animais, é um componente predominante das membranas, que modifica suas propriedades, como a fluidez. Também está localizado nas membranas das organelas celulares. É um precursor importante dos hormônios esteróides, relacionado ao desenvolvimento sexual.
-Ácidos nucléicos
Os ácidos nucléicos são DNA e os diferentes tipos de RNA existentes. O DNA é responsável pelo armazenamento de todas as informações genéticas, o que permite o desenvolvimento, crescimento e manutenção de organismos vivos.
O RNA, por outro lado, participa da passagem da informação genética codificada no DNA para as moléculas de proteína. Classicamente, três tipos de RNA são distinguidos: mensageiro, transferência e ribossômico . No entanto, existem vários pequenos RNAs que possuem funções reguladoras.
Blocos estruturais: nucleotídeos
Os blocos estruturais dos ácidos nucleicos, DNA e RNA, são nucleotídeos. Quimicamente, são ésteres de fosfato de pentoses, nos quais uma base de nitrogênio se liga ao primeiro carbono. Podemos distinguir entre ribonucleotídeos e desoxirribonucleotídeos.
Essas moléculas são planas, aromáticas e heterocíclicas. Quando o grupo fosfato está ausente, o nucleotídeo é renomeado nucleosídeo.
Além de seu papel como monômeros em ácidos nucléicos, essas moléculas são biologicamente onipresentes e participam de um número significativo de processos.
O trifosfato de nucleosídeo é um produto rico em energia, como o ATP, e é usado como moeda energética das reações celulares. Eles são um componente importante das coenzimas NAD + , NADP + , FMN, FAD e coenzima A. Finalmente, são elementos reguladores de diferentes vias metabólicas.
Exemplos
Existem inúmeros exemplos de moléculas orgânicas. Os mais proeminentes e estudados pelos bioquímicos serão discutidos abaixo:
Hemoglobina
A hemoglobina, o pigmento vermelho no sangue, é um dos exemplos clássicos de proteínas. Graças à sua ampla difusão e fácil isolamento, é uma proteína estudada desde os tempos antigos.
É uma proteína formada por quatro subunidades e, portanto, entra na classificação tetramérica, com duas unidades alfa e duas beta. As subunidades da hemoglobina estão relacionadas a uma pequena proteína responsável pela captação de oxigênio no músculo: a mioglobina.
O grupo heme é um derivado de porfirina. Isso caracteriza a hemoglobina e é o mesmo grupo encontrado nos citocromos. O grupo heme é responsável pela cor vermelha característica do sangue e é a região física onde cada monômero de globina se liga ao oxigênio.
A principal função dessa proteína é o transporte de oxigênio do órgão responsável pelas trocas gasosas – chamadas pulmões, brânquias ou pele – para os capilares, a serem utilizados na respiração.
Celulose
A celulose é um polímero linear composto por subunidades D-glicose, ligadas por ligações do tipo beta 1,4. Como a maioria dos polissacarídeos, eles não têm um tamanho máximo limitado. No entanto, eles têm em média cerca de 15.000 resíduos de glicose.
É o componente das paredes celulares das plantas. Graças à celulose, elas são rígidas e permitem lidar com o estresse osmótico. Da mesma forma, em plantas maiores, como árvores, a celulose oferece suporte e estabilidade.
Embora esteja predominantemente relacionado a vegetais, alguns animais chamados tunicados têm celulose em sua estrutura.
Estima-se que uma média de 10 a 15 kg de celulose seja sintetizada – e degradada – por ano.
Membranas biológicas
As membranas biológicas são compostas principalmente por duas biomoléculas, lipídios e proteínas. A conformação espacial dos lipídios é em forma de bicamada, com caudas hidrofóbicas apontando para dentro e cabeças hidrofílicas para fora.
A membrana é uma entidade dinâmica e seus componentes passam por movimentos frequentes.
Referências
- Aracil, CB, Rodríguez, MP, Magraner, JP e Pérez, RS (2011). Fundamentos da bioquímica . Universidade de Valência.
- Battaner Arias, E. (2014). Compêndio de enzimologia . Edições da Universidade de Salamanca.
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Bioquímica . Eu inverti
- Devlin, TM (2004). Bioquímica: manual com aplicações clínicas . Eu inverti
- Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Bioquímica . Editorial Limusa.
- Macarulla, JM e Goñi, FM (1994). Bioquímica humana: curso básico . Eu inverti
- Müller – Esterl, W. (2008). Bioquímica Fundamentos para medicina e ciências da vida . Eu inverti
- Teijón, JM (2006). Fundamentos da bioquímica estrutural . Tébar editorial.