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A Composição química dos seres vivos

Introdução

O corpo dos seres vivos é formado por substâncias inorgânicas, representadas pela água e pelos sais minerais, e por substâncias orgânicas, representadas pelos açúcares (carboidratos), gorduras (lipídios), proteínas e ácidos nucléicos.


Componentes inorgânicos

1) A água

A água é a substância mais comum e abundante do nosso planeta. Ela não é abundante apenas no meio ambiente; ela representa cerca de 75% das substâncias que compõem o corpo dos seres vivos.

O surgimento e a manutenção da vida no nosso planeta estão associados à água.


Algumas características da molécula de água:

A) Pontes de hidrogênio

A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (H2O).

A disposição espacial desses átomos não é linear. Essa disposição estabelece, na molécula, uma zona positiva de um lado e uma zona negativa do lado oposto. Moléculas que apresentam zonas positiva e negativa são chamadas moléculas polares. Á água é portanto uma molécula polar.


Em função da disposição de seus átomos e de sua polaridade, cada molécula de água tem a tendência de se unir a outras quatro, por atração entre cargas elétricas opostas: o hidrogênio (+) de uma molécula é atraído pelo oxigênio (-) de outra molécula. Nesses pontos de contato, estabelece-se uma ligação denominada ponte de hidrogênio.


B) Poder de dissolução A água tem grande poder de dissolução, sendo considerada o solvente

universal. Essa propriedade está relacionada com a polaridade da molécula de

água e seu grande poder de adesão: quando moléculas polares entram em contato com a água, esta tem a tendência de envolver as moléculas do soluto, separando-as.


Além de dissolver moléculas orgânicas polares, a água também é um excelente solvente para sais, como o sal de cozinha, NaCl: as moléculas de água aglomeram-se ao redor de cada íon, separando-os.


A propriedade solvente da água é muito importante, pois todos os reagentes químicos contidos dentro das células estão dissolvidos na água, e todas as reações químicas celulares ocorrem em meio líquido.

As substâncias que se dissolvem na água são chamadas hidrofílicas e as que não se dissolvem na água são chamadas hidrofóbicas (são apolares – ex: lipídios).

A insolubilidade tem um papel importante para as células: graças a ela, as células mantêm-se íntegras, delimitadas por membranas ricas em lipídios.


C) Solidificação

Para ocorrer é necessário haver liberação de calo. Para tornar-se gelo, a água precisa liberar muito calor. Isso

só ocorre se ela é submetida a temperaturas abaixo de 0ºC. Essa característica é muito importante para a vida na Terra:

se a água congelasse em temperaturas os seres vivos morreriam, uma vez que a água presente em suas células congelaria facilmente, formando cristais de gelo que perfurariam as estruturas celulares.


2) Sais Minerais

São substâncias inorgânicas, constituídas por elementos químicos unidos por ligação iônica.

Quando um sal é colocado em água, seus componentes se separam (dissociam) em partículas eletricamente carregadas: os íons.

Íons derivados de diversos sais minerais são essenciais ao organismo; sua falta pode afetar seriamente o metabolismo celular, e, até mesmo, levar à morte. O íons cálcio, por exemplo, participam da coagulação do sangue e da contração muscular.

Regulam os processos fisiológicos


2) Sais Minerais

Aparecem de três formas diferentes nos organismos: dissolvidos na forma de íons na água do corpo; formando cristais, como o carbonato e o fosfato de cálcio encontrados no esqueleto; combinados com moléculas orgânicas, como o ferro na molécula de hemoglobina, o magnésio na clorofila e o cobalto na vitamina B12.

Os sais possuem várias funções: formam o esqueleto de muitos animais, atuam no transporte de oxigênio, na fotossíntese, no equilíbrio da água do corpo, na transmissão de impulsos nervosos e no bom funcionamento de enzimas.


Componentes orgânicos

1) Carboidratos

Os carboidratos são também chamados de glicídios, hidratos de carbono ou açúcares.

São substâncias que apresentam carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O).

Em alguns carboidratos, além desses elementos aparecem também o nitrogênio (N) ou o enxofre (S).


Função:

Os carboidratos têm basicamente função energética, sendo, dentre os compostos orgânicos, os que fornecem maior fonte de energia para os seres vivos.

Eles podem também ter função plástica, participando de estruturas que constroem o corpo dos seres vivos. Ex: celulose (açúcar que forma a parede celular das células vegetais).

Além disso, os açúcares participam da composição química dos ácidos nucléicos, que comandam e coordenam toda a atividade celular.


Os carboidratos podem ser divididos em três grupos:

1) Monossacarídeos – açúcares simples, moléculas pequenas. Ex: pentoses (ribose e desoxirribose) e hexoses (glicose, frutose e galactose)

2) Dissacarídeos – açúcares formados pela reunião de dois monossacarídeos. Ex: sacarose (glicose + frutose); lactose (glicose + galactose)

3) Polissacarídeos – açúcares complexos; moléculas grandes. Ex: celulose e amido.


Importância dos açúcares para os seres vivos:

A energia necessária para formar praticamente toda a matéria orgânica existente na Terra é proveniente do Sol. A energia luminosa do Sol é captada pelas plantas, que a utilizam para formar moléculas orgânicas, fundamentalmente glicose, em um processo denominado

fotossíntese.

Uma vez que apenas as plantas, as algas e algumas bactérias conseguem captar energia luminosa e transformá-la em energia

química, a sobrevivência de todos os outros seres vivos depende, direta ou indiretamente, desses seres fotossintetizantes.


2) Lipídios

São substâncias fisicamente caracterizadas pela insolubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos, como o éter, o álcool e o clorofórmio.

Os lipídios mais conhecidos são:

A) Glicerídeos – óleos e gorduras

B) Fosfolipídios – componentes das membranas celulares

C) Cerídeos – ceras

D) Esteróides – hormônios

E) Carotenóides – presentes nas plantas (papel importante na fotossíntese)


Funções:

Depois dos carboidratos, os glicerídeos constituem a mais importante fonte de energia para os seres vivos.

As gorduras sob a pele atuam como isolante térmico, mantendo o calor do corpo.

Sementes de muitas plantas armazenam óleo para nutrir o embrião durante a germinação.

São importantes componentes da membrana celular (ex: colesterol e fosfolipídios).

Colesterol é precursor de alguns hormônios (ex: testosterona). As ceras impermeabilizam as superfícies de folhas, frutos e pétalas,

reduzindo a evaporação.


Fosfolipídios são moléculas formadas por cadeias de

ácido graxo combinadas a uma “cabeça” que contém

fósforo. Juntamente com as proteínas, os fosfolipídios

constituem o principal componente das

membranas celulares. Nessas, os fosfolipídios

estão organizados em dupla camada, com moléculas de

proteína incrustada.


3) Proteínas

São formadas essencialmente por carbono (C), oxigênio (O), nitrogênio (N) e hidrogênio (H), mas podem apresentar enxofre (S).

São macromoléculas formadas pela união de várias moléculas menores denominadas aminoácidos.


Funções: As proteínas desempenham muitas e importantes funções nas células. As proteínas são os principais componentes estruturais dos organismos. Ex:

participam da composição das membranas celulares; formam o citoesqueleto, mantendo a forma das células; participam da composição de cascos, unhas e pêlos dos mamíferos.

Supre o organismo de substâncias que permitem o crescimento e regeneração das partes do corpo

As enzimas – substâncias que aumentam a velocidade das reações químicas. Os anticorpos – substâncias fundamentais nos mecanismos de defesa do corpo. Alguns hormônios – ex: glucagon e insulina (atuam no metabolismo de açúcares).


4) Ácidos nucléicos

Os ácidos nucléicos são assim chamados porque foram descobertos primeiramente no núcleo das células.

São as maiores e mais importantes moléculas orgânicas, e estão presentes em todas as formas de vida, desde vírus até mamíferos.

Existem dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucléico (DNA) e o ácido ribonucléico (RNA).


O RNA e DNA são formados por dezenas, centenas ou até milhões de moléculas denominadas nucleotídeos. Portanto, os

ácidos nucléicos são polinucleotídeos. O nucleotídeo é uma molécula formada pela união de três outras

moléculas: um ácido fosfórico, um monossacarídeo de 5 carbonos (pentose) e uma base nitrogenada.


Importância

Os ácidos nucléicos comandam todo o funcionamento das células e do organismo porque contém os genes, nos quais estão inscritas instruções para a fabricação de proteínas. O DNA é o principal constituinte dos cromossomos e é nele que estão os genes, responsáveis por todas as características dos indivíduos.


5) Vitaminas

Quimicamente, as vitaminas não formam uma classe homogênea, sendo substâncias com diferentes origens químicas.

Muitos pensam que são proteínas, mas não são. As vitaminas A,D,E e K, por exemplo, são substâncias de natureza lipídica.

O termo vitamina é empregado para substâncias orgânicas necessárias aos organismos, em pequenas quantidades, e cuja falta resulta em doenças que decorrem de carências nutricionais.

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