bioquímica básica
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Bioquímica básicaOs macro e micronutrientes celulares
Relembrando a Célula
A célula representa a menor porção de matéria viva. São as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos.
Estruturalmente podem ser comparadas aos tijolos de uma casa, a funcionalmente podem ser comparadas aos aparelhos e
eletrodomésticos que tornam uma casa habitável.
Cada tijolo ou aparelho seria como uma célula. Alguns organismos, tais como as bactérias, são unicelulares (consistem em uma única
célula).
Outros organismos, tais como os seres humanos, são pluricelulares.
O corpo humano é constituído por 10 trilhões (1013) de células além de 90 trilhões
de células de microrganismos que vivem em simbiose com o nosso organismo;
Um tamanho de célula típico é o de 10 µm (micrômetro = milionésimo de metro = 1 ×10-6 m); uma massa típica da célula é 1 ng(nanograma = bilionésimo de grama = 1 ×
10-9 grama).
A palavra "célula" vem
do latim: cellula (quarto pequeno).
O nome descrito para a menor
estrutura viva foi escolhido por
Robert Hooke.
Em um livro que publicou
em 1665, ele comparou as células
da cortiça com os pequenos
quartos onde os monges viviam.
Teoria Celular
No final da década de 1830, dois cientistas alemães, Matthias Jakob
Schleiden, ex-advogado que abandonou a profissão para estudar a
estrutura e fisiologia das plantas, determinando também que todas as plantas apresentavam organização
celular, e Theodor Schwann, médico dedicado ao estudo
da anatomia dos animais, estenderam a teoria de Mathias aos animais,
formulando a hipótese de que todos os seres vivos são constituídos por
células, construindo a base da teoria celular.
Idéias principais da Teoria Celular
Todos os seres vivos, exceto os vírus, são formados por
células e pelos seus produtos. Portanto, as
células são as unidades morfológicas dos seres vivos;
As atividades fundamentais que caracterizam a vida
ocorrem dentro da célula. Portanto, as células são
as unidades funcionais ou fisiológicas dos
seres vivos;
Novas células formam-se pela reprodução de outras células pre-existentes, por meio da divisão celular.
• Esta última ideia foi uma conclusão do Russo Rudolph Virchow em 1855. Ele resumiu esta ideia numa frase em latim, que se tornou muito famosa: "Ommis
cellula ex cellula".
• A ideia de Virchow foi apoiada, em 1878, pelo biólogo Walther Flemming, quem descreveu a ricos detalhes o processo de reprodução celular.
Hooke
Schleiden
Virchow
Schwann
De acordo com a organização estrutural, as células são
divididas em:
Células Procariontes
Células Eucariontes
Procariontes
Principais características:
• ausência da membrana nuclear individualizando o núcleo celular;
• ausência de algumas organelas
• pequeno tamanho celular
• Possuem DNA na forma de um anel e disperso no citoplasma.
Eucariontes
Possuem membrana nuclear individualizada e vários tipos de organelas.
Todos os animais e plantas são
dotados deste tipo de células.
Nesse grupo encontram-se os protistas, fungos, animais e vegetais, entretanto dois tipos distintos se destacam:
Células Vegetais - com cloroplastos e com parede
celular; normalmente, apenas, um grande vacúolo
central
Células Animais - sem cloroplastos e sem parede celular; vários pequenos
vacúolos
Do que são feitas as
células???
Na constituição das células vivas, os átomos se agrupam em moléculas e, dentre elas, a mais
abundante é a água.
São conhecidos, na natureza, perto de 100 elementos químicos diferentes. Todavia, quatro
deles constituem mais de 95% de toda a matéria viva: o carbono, o hidrogênio, o
nitrogênio e o oxigênio e, em quantidades bem menores, o fósforo e o enxofre.
Compare a quantidade desses elementos nos seres humanos e em um vegetal, a alfafa, com a da Escherichia coli (uma bactéria)
Humanos
Alfafa
Escherichia coli
A estrutura e o funcionamento das células
de plantas, bactérias, homens, peixes e outros
seres vivos são mantidos por pouco mais de 40 tipos
fundamentais de moléculas.
Observe a distribuição de algumas dessas substâncias na célula de Escherichia coli.
Nota-se um enorme predomínio da água, substância mais abundante em todas as células. A água, os sais, o oxigênio e o gás carbônico são
substâncias inorgânicas. Caracterizam-se pela pequena complexidade e pela baixa quantidade de energia que possuem.
As substâncias orgânicas geralmente são complexas e ricas em energia. Proteínas, açúcares, gorduras e ácidos nucléicos são exemplos de materiais orgânicos abundantes nos seres vivos.
A água
As propriedades da água que a tornam fundamental para a vida se relacionam com sua estrutura molecular.
Embora, na molécula de água, o total de cargas positivas seja igual ao de cargas negativas, a
distribuição de tais cargas não é regular.
Uma extremidade concentra cargas positivas e outra, cargas negativas. A molécula de água é polar e se
comporta como um pequeno ímã.
A água As moléculas de água, na superfície, encontram-se tão aderidas que formam uma película capaz de permitir
que pequenos insetos caminhem sobre ela.
Essa adesão é chamada tensão
superficial.
Algumas das importantes propriedades da água se relacionam com sua característica polar e com
as pontes de hidrogênio.
A água O pólo positivo de uma molécula é atraído pelo pólo negativo de outras moléculas.
A ligação que se estabelece é a ponte de hidrogênio que, embora fraca, permite a união
entre as moléculas de água, mantendo-a fluida e estável nas condições habituais do ambiente.
A água
Capacidade solvente - O papel mais importante da água se associa à capacidade de dissolver substâncias químicas.
É chamada solvente universal.
Para que uma substância seja dissolvida pela água, deve ter uma certa afinidade com ela. As partículas que têm características
elétricas semelhantes às da água, como o sal de cozinha e o açúcar, também polares, são dissolvidas com mais facilidade.
Ao separar as moléculas, aumentando sua movimentação, a dissolução facilita a ocorrência de reações químicas, já que aumenta
a chance de ocorrerem choques entre as partículas.
Ativação enzimática - As reações químicas que ocorrem na
célula têm sua velocidade aumentada pelas enzimas, que só
agem na presença de água.
Há reações nas quais a água participa como um dos reagentes.
São as reações de hidrólise.
Transporte - há um contínuo fluxo de água no interior das células, que permite uma eficiente distribuição de substâncias
por todos os seus compartimentos.
Os sistemas circulatórios dos animais e os vasos condutores dos vegetais usam a água como veículo de distribuição de
materiais entre as várias partes do corpo (pelo sangue e pela seiva).
Proteção térmica - ainda que a água receba ou perca muito calor, sua temperatura varia
pouco. Como os seres vivos têm grande quantidade de água, estão relativamente protegidos contra grandes oscilações na
temperatura corporal.
Além disso, a água da transpiração, ao evaporar, retira calor do corpo, esfriando-o.
A água
A quantidade
de água varia de um ser
vivo para outro
No corpo humano, representa 65% da
sua massa, enquanto na água-viva chega a mais
de 98%
Veja, por exemplo, no corpo humano:
Carboidratos
Também conhecido como glicídios, os carboidratos são alimentos que em geral têm função energética no organismo, isto é, atuam como “combustíveis”, fornecendo a energia necessária às atividades das
células.
As principais fontes de carboidratos são o açúcar (doces, hortaliças e leite), os cereais e os grãos, portanto, são encontrados nas frutas, mel,
sucrilhos, aveia, granola, arroz, feijão, milho, pipoca, farinhas, pães, bolos e demais massas.
Existem vários tipos de carboidratos: a glicose, a frutose, a sacarose, a lactose, o amido entre outros.
Carboidratos
Uma classificação simplificada dos carboidratos, ou glicídios, consiste
em dividi-los em três categorias principais: monossacarídeos,
oligossacarídeos e polissacarídeos.
Monossacarídeos
Os monossacarídeos são carboidratos
simples, de formula molecular (CH2O)n, onde n é no mínimo
3 e no máximo 8.
São os verdadeiros açúcares, solúveis
em água e, de modo geral, de sabor
adocicado.
Os de menor número de átomos de
carbono são as trioses (contêm três átomos de carbono).
Os biologicamente mais conhecidos são
os formados por cinco átomos de
carbonos (chamados de pentoses) e os formados por seis
átomos de carbono (hexoses).
Oligossacarídeos
Oligossacarídeos são açúcares,
formados pela união de dois a seis
monossacarídeos, geralmente hexoses.
O prefixo oligo deriva do grego e quer dizer
pouco.
Os oligossacarídeos mais importantes são
os dissacarídeos.
Dissacarídeos
Açucares formados pela união de duas unidades de monossacarídeos, como, por exemplo, sacarose, lactose e
maltose.
São solúveis em água e possuem sabor adocicado. Para a formação de um dissacarídeo , ocorre reação entre dois
monossacarídeos, havendo liberação de uma molécula de água.
É comum utilizar o termo de desidratação intermolecular para esse tipo de reação, em que resulta uma molécula de água
durante a formação de um composto originado a partir de dois outros.
Sacarose
É o açúcar mais utilizado para o preparo de doces, sorvetes, para adoçar refrigerantes não dietéticos e o “cafezinho”.
Sua fórmula molecular é C12H22O11.
Esse açúcar é resultado da união de uma frutose e uma glicose. Como foi visto na tabela anterior, tanto a glicose como a frutose possuem a fórmula molecular
C6H12O6.
Como ocorre a liberação de uma molécula de água para a formação de sacarose, a sua fórmula molecular possui dois hidrogênios e um oxigênio a
menos.
Polissacarídeos
Como o nome sugere (poli é um termo derivado do grego e quer dizer muitos), os polissacarídeos são compostos macromoleculares
(moléculas gigantes), formadas pela união de muitos (centenas) monossacarídeos.
Os três polissacarídeos mais conhecidos dos seres vivos são amido, glicogênio e celulose.
Ao contrário da glicose, os polissacarídeos dela derivados não possuem sabor doce, nem são solúveis em água.
Proteínas
As proteínas possuem um papel fundamental no crescimento, já que muitas delas desempenham papel estrutural nas células, isto é, são componentes da membrana plasmática, das organelas dotadas de
membrana, do citoesqueleto dos cromossomos etc.E para produzir mais células é preciso mais proteína.
Sem elas não há crescimento normal.
A diferenciação e a realização de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular dependem da paralisação de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular
dependem da participação de enzimas , uma categoria de proteínas de defesa, chamadas anticorpos.
Sem eles, nosso organismo fica extremamente vulnerável.
Proteínas estruturais ou plásticas
São aquelas que participam dos tecidos dando-lhes rigidez, consistência e elasticidade.
Colágeno (constituinte das cartilagens),
Actina e Miosina (presentes na formação das fibras musculares),
Queratina (principal proteína do cabelo),
Fibrinogênio (presente no sangue),
Albumina (encontrada em ovos)
e outras.
Colágeno
Queratina
Fibrinogênio
Actina
Miosina
Albunina
Proteínas hormonais
Exercem alguma função específica sobre algum órgão ou estrutura de um organismo como, por exemplo,
a insulina que retira a glicose em excesso do sangue
(embora tecnicamente a insulina seja considerada apenas um polipeptídeo,
devido a seu pequeno tamanho).
Proteínas de defesa
Os anticorpos são proteínas que realizam a defesa do organismo, especializados no reconhecimento e
neutralização de vírus, bactérias e outras substâncias estranhas.
O fibrinogênio e a trombina são outras proteínas de defesa, responsáveis pela coagulação do sangue e prevenção de perda sanguínea em casos de cortes
e ferimentos.
Proteínas como moedas energéticas
Obtenção de energia a partir dos canais que compõem as
proteínas.
Proteínas com ação enzimática
Enzimas são proteínas capazes de catalisar reações bioquímicas como, por
exemplo, as lipases.
As enzimas não reagem, são reutilizadas (sempre respeitando o sítio ativo) e são
específicas.
Proteínas condutoras de gases
O transporte de gases (principalmente do oxigênio e um pouco do gás carbônico) é
realizado por proteínas como a hemoglobina e hemocianina presentes nos glóbulos vermelhos ou hemácias .
Proteínas
As proteínas são macromoléculas
formadas por uma sucessão de moléculas
menores conhecidas como aminoácidos.
A maioria dos seres vivos, incluindo o
homem, utiliza somente cerca de vinte tipos
diferentes de aminoácidos, para a construção de suas
proteínas.
Com eles, cada ser vivo é capaz de produzir
centenas de proteínas diferentes e de tamanho
variável.
Como isso é possível a partir de um pequeno número de aminoácidos???
Imagine um brinquedo formado por peças de plástico, encaixáveis umas nas outras, sendo as cores em número
de vinte, diferentes entre si.
Havendo muitas peças de cada cor, como você procederia para montar várias seqüências de peças de maneira que
cada seqüência fosse diferente da anterior?
Provavelmente , você repetiria as cores, alternaria muitas delas, enfim, certamente inúmeras seriam as seqüências e
todas diferentes entre si.
O mesmo raciocínio é valido para a formação das diferentes proteínas de um ser vivo, a partir de um conjunto de vinte
aminoácidos.
Aminoácidos e ligações peptídicas
Cada aminoácido é diferente de outro.
No entanto, todos possuem alguns componentes comuns.
Todo aminoácido possui um átomo de carbono, ao qual estão ligados uma carboxila, uma amina e um hidrogênio.
A quarta ligação é a porção variável, representada por R, e pode ser ocupada por um hidrogênio, ou por um metil ou por outro radical.
Ligação Peptídica – unindo Aminoácidos
Do mesmo modo que em um trem cada vagão está engatado ao
seguinte, em uma proteína cada aminoácido está ligado a outro por
uma ligação peptídica.
Por meio dessa ligação, o grupo amina de um aminoácido une-se ao grupo carboxila do outro, havendo a liberação de uma molécula de água. Os dois aminoácidos unidos formam um dipeptídio.
Ligação Peptídica – unindo Aminoácidos
A ligação de um terceiro aminoácido ao dipeptídeo origina um tripeptídeo que então,
contém duas ligações peptídicas.
Se um quarto aminoácido se ligar aos três anteriores, teremos um tetrapeptídeo, com três
ligações peptídicas.
Com o aumento do número de aminoácidos na cadeia, forma-se um polipetídio, denominação
utilizada até o número de 70 aminoácidos.
A partir desse número considera-se que o composto formado é uma proteína.
Aminoácidos naturais (não-essenciais)
Todos os seres vivos produzem proteínas. No entanto, nem todos produzem os vinte tipos de aminoácidos necessários para a construção das proteínas.
O homem, por exemplo, é capaz de sintetizar no fígado apenas onze dos vinte tipos de aminoácidos. Esses onze aminoácidos são considerados naturais para a nossa
espécie.
São eles: alanina, asparagina, cisteína, glicina, glutamina, histidina, prolina, tiroxina, ácido aspártico, ácido glutâmico.
Aminoácidos essenciais
Os outros nove tipos, os que não sintetizamos, são os essenciais e devem ser obtidos de quem os produz
(plantas ou animais).
São eles: arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina.
É preciso lembrar que um determinado aminoácido pode ser essencial para uma espécie e ser natural para outra. Por exemplo, os gatos também precisam ingerir taurina.
Uma visão especial da proteína
Uma molécula de proteína tem, a grosso modo, formato de um colar de contas.
O fio fundamental da proteína, formado como uma seqüência de aminoácidos (cuja sequência é determinada geneticamente),
constitui a chamada estrutura primária da proteína.
Proteínas
Ocorre, porém, que o papel biológico da maioria das proteínas depende de uma forma espacial muito mais elaborada.
Assim, o fio fundamental é capaz de se enrolar sobre si mesmo, resultando um filamento espiralado que conduz à estrutura
secundária, mantida estável por ligações que surgem entre os aminoácidos.
Novos dobramentos da espiral conduzem a uma nova forma, globosa, mantida estável graças a novas ligações que ocorrem
entre os aminoácidos. Essa forma globosa representa a estrutura terciária.
Proteínas
Em certas proteínas, cadeias polipeptídicas em
estruturas terciárias globosa unem-se, originando uma forma espacial
muito complexa, determinante do
papel bioquímico da proteína.
Essa nova forma
constitui a estrutura
quaternária dessas
proteínas.
Forma e função das proteínas
A estrutura espacial de uma proteína está relacionada à função biológica que ela exerce.
Por enquanto, lembre-se que, a manutenção das estruturas secundárias e terciárias deve-se a ligações que ocorrem entre os aminoácidos no interior da molécula protéica,
determinando os diferentes aspectos espaciais observados.
Proteínas
O aquecimento de uma proteína a determinadas temperaturas promove a ruptura das ligações internas
entre os aminoácidos, responsáveis pela manutenção das estruturas secundária e terciária.
Os aminoácidos não se separam, não se rompem as ligações peptídicas, porém a proteína fica “desmantelada”,
perde a sua estrutura original.
Dizemos que ocorreu uma desnaturação proteica, com perda da sua forma origina. Dessa maneira a função
biológica da proteína é prejudicada.
Proteínas
Nem sempre, porém, é a temperatura ou a alteração
da acidez do meio que provoca a mudança da
forma da proteína.
Muitas vezes, a substituição de um simples aminoácido pode provocar alteração da
forma da proteína.
Um exemplo importante é a substituição,
na molécula de hemoglobina, do
aminoácido ácido glutâmico pelo
aminoácido valina.
Essa simples troca provoca uma profunda
alteração na forma da molécula inteira de
hemoglobina, interferindo diretamente na
sua capacidade de transportar oxigênio.
Hemácias contendo a hemoglobina
alterada adquirem o formato de foice,
quando submetidas a certas condições, o
que deu nome a essa anomalia: anemia
falciforme.
Enzimas
A vida depende da realização de inúmeras reações químicas que ocorrem no interior das células e também
fora delas (em cavidades de órgãos, por exemplo).
Por outro lado, todas essas reações dependem, para a sua realização , da existência de uma determinada
enzima.
As enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam como catalisadores de reações químicas.
Enzimas
Catalisador é uma substância que acelera a velocidade de ocorrência de uma certa reação
química.
Muitas enzimas possuem, além da porção proteica propriamente dita, constituída por uma sequência
de aminoácidos, uma porção não-proteica.
Enzimas
A parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o co-fator.Quando o co-fator é uma molécula orgânica, é chamado de
coenzima.
O mecanismo de atuação da enzima se inicia quando ela se liga ao reagente, mais propriamente conhecido como substrato.
É formado um complexo enzima-substrato, instável, que logo se desfaz, liberando os produtos da reação a enzima, que permanece
intacta embora tenha participado da reação.
Enzimas
Mas para que ocorra uma reação química entre duas substâncias orgânicas que estão na mesma solução é preciso
fornecer uma certa quantidade de energia, geralmente, na forma de calor, que favoreça o encontro e a colisão entre elas.
A energia também é necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de
uma nova substância a partir das duas iniciais.
A enzima provoca uma diminuição da energia de ativação necessária para que uma reação química aconteça e isso facilita
a ocorrência da reação.
Mecanismo chave-fechadura
Na catálise de uma reação química, as enzimas
interagem com os substratos, formando com eles, temporariamente, o
chamado complexo enzima-substrato.
Na formação das estruturas secundária e terciária de
uma enzima (não esqueça que as enzimas são proteínas), acabam
surgindo certos locais na molécula que servirão de
encaixe para o alojamento de um ou mais substratos, do mesmo modo que uma
chave se aloja na fechadura.
Macanismo de chave-
fechadura
Esses locais de encaixe são chamados de sítio ativos e ficam na superfície da enzima. Ao se encaixarem nos
sítios ativos, os substratos ficam próximos um do outro e podem reagir mais facilmente.
Assim que ocorre a reação química com os substratos, desfaz-se o complexo enzima-substrato. Liberam-se os produtos e a enzima volta a atrair novos substratos para
a formação de outros complexos.
Lembre-se!! Uma enzima não é consumida durante a reação química que ela catalisa.
Fatores que influenciam na atividade
enzimática - Temperatura
A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas. Dentro de certos
limites, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura.
Entretanto, a partir de uma determinada temperatura, a velocidade da reação diminui
bruscamente.
Fatores que influenciam na
atividade enzimática - Temperatura
O aumento de temperatura provoca maior agitação das moléculas e,
portanto, maiores possibilidades de elas se chocarem para reagir.
Porém, se for ultrapassada certa temperatura, a agitação das moléculas
se torna tão intensa que as ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompem e ela se desnatura.
Fatores que influenciam na
atividade enzimática – Temperatura
Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima, na qual a velocidade da
reação é máxima, permitindo o maior número possível de colisões moleculares sem
desnaturar a enzima.
A maioria das enzimas humanas, têm sua temperatura ótima entre 35 e 40ºC, a faixa de
temperatura normal do nosso corpo. Já bactéria que vivem em fontes de água quente têm
enzimas cuja temperatura ótima fica ao redor de 70ºC.
Fatores que influenciam na
atividade enzimática - pH
Cada enzima tem um pH ótimo de atuação, no qual a sua atividade é máxima. O pH ótimo para a maioria das enzimas
fica entre 6 e 8, mas há exceções.
A pepsina, por exemplo, uma enzima digestiva estomacal, atua eficientemente no pH fortemente ácido de nosso
estômago (em torno de 2), onde a maioria das enzimas seria desnaturada.
A tripsina, por sua vez, é uma enzima digestiva que atua no ambiente alcalino do intestino, tendo um pH ótimo situado em
torno de 8.
Proteínas e nossa alimentação
O desenvolvimento saudável de uma criança depende do fornecimento de proteína de qualidade.
Por proteínas de qualidade entende-se as que possuem todos os aminoácidos essenciais para a nossa espécie.
A maturação cerebral depende do fornecimento correto, na idade certa, das proteínas de alto valor nutritivo.
Pobreza de proteínas na infância acarreta sérios problemas de conduta e raciocínio na fase adulta.
Proteínas e nossa alimentação
A doença conhecida como Kwashiorkor, em
que a criança apresenta a abdômen e membros
inchados, alteração na cor dos cabelos e
precário desenvolvimento intelectual, é uma manifestação de
deficiência protéica na infância e mesmo em
adultos.
Proteínas e nossa alimentação
As autoridades mundiais estão cada vez mais preocupadas com a correta alimentação dos povos que, normalmente, não possuem acesso fácil aos
alimentos proteicos.
Em muitas regiões do mundo, as pessoas recorrem aos alimentos ricos em carboidratos (excelentes
substâncias fornecedoras de energia), porém pobre em aminoácidos.
Proteínas e nossa alimentação
Elas engordam, mas apresentam deficiência em proteínas. O ideal é incentivar o consumo de mais proteínas e obter, assim, um desenvolvimento mais
saudável do organismo.
As proteínas mais "saudáveis", de melhor qualidade, são as de origem animal. As de maior teor em
aminoácidos essenciais são encontradas nas carnes de peixe, de vaca, de aves e no leite.
Proteínas e nossa alimentação
Um aspecto importante a ser considerado no consumo de cereais, é que eles precisam ser utilizados sem ser beneficiados.
No arroz, sem casca e polido, o que sobra é apenas o amido, e o mesmo ocorre com os grãos de trigo no preparo da farinha.
Deve-se consumir esses alimentos na forma integral, já que as proteínas são encontradas nas películas que recobrem os grãos.
Mais recentemente tem se incentivado o consumo de arroz parbolizado (do inglês, parboil = ferventar), isto é, submetido a um processo em que as proteínas
da película interna à casca aderem ao grão.
Outra grande fonte de proteínas é a soja e todos os seus derivados.
Lipídeos: mocinhos ou vilões?
As duas substâncias mais conhecidas dessa categoria orgânica são as gorduras e os óleos.
Se por um lado, esses dois tipos de lipídios preocupam muitas pessoas por estarem associadas a altos índices de colesterol no sangue, por outro, eles exercem importantes funções no metabolismo e são fundamentais para a sobrevivência da maioria dos seres
vivos.
Um dos papéis dos lipídeos é o de funcionar como eficiente reserva energética. Ao serem oxidados nas células, geram praticamente o dobro da quantidade de calorias
liberadas na oxidação de igual quantidade de carboidratos.
Outro papel dos lipídios é o de atuar como eficiente isolante térmico, notadamente nos animais que vivem em regiões frias. Depósitos de gordura favorecem a flutuação em
meio aquático; os lipídios são menos densos que a água.
Lipídeos
Além desses dois tipos fundamentais de lipídios, existem outros que devem ser lembrados pelas funções que exercem
nos seres vivos.
São as ceras, os fosfolipídios, os esteróides, as prostaglandinas e os terpenos.
Lipídeos
Os lipídios são compostos orgânicos insolúveis em água.
Dissolvem-se bem em solventes orgânicos como o éter e o álcool.
A estrutura química molecular dos lipídios é muito variável.
Lipídeos
Pertencem à categoria dos ésteres e são formados por
meio da reação de um álcool, chamado glicerol, com ácidos
orgânicos de cadeia longa, conhecidos como ácidos graxos.
A exemplo do que ocorre com os carboidratos, a reação do
glicerol com os ácidos graxos é de condensação, havendo
liberação de moléculas de água.
Óleos e gorduras
Como o glicerol é um triálcool (possui três terminações OH na molécula), três ácidos graxos
a ele se ligam, formando-se o chamado triglicerídeos.
Nos seres vivos, existem diversos tipos de triglicerídeos, uma vez que são muitos os tipos
de ácidos graxos deles participantes.
Óleos e gorduras
Com relação aos ácidos graxos que participam de um triglicerídeo, lembre-se que são substâncias de
cadeia longa.
Em uma das extremidades de cada ácido graxo há uma porção ácida (a “cabeça”), seguida de uma longa “cauda” formada por uma sequência de
átomos de carbono ligados a átomos de hidrogênio.
Óleos e gorduras
Nos chamados ácidos graxos saturados, todas as ligações disponíveis dos átomos de carbono são ocupados por átomos de
hidrogênio.
Já nos ácidos graxos insaturados, nem todas as ligações do carbono são ocupadas por hidrogênios; em conseqüência, forma-se o que em química é conhecido como duplas ligação entre um átomo de carbono e o seguinte (motivo pelo qual o ácido graxo
recebe a denominação de insaturado).
Nos ácidos graxos poliinsaturados há mais de uma dupla ligação.
Fosfolipídeos
As membranas biológicas são constituídas por fosfolipídios. Nos fosfolipídios há apenas duas moléculas de ácidos graxos – de
natureza apolar – ligadas ao glicerol. O terceiro componente que se liga ao glicerol é um grupo fosfato (daí a denominação fosfolipídio) que, por sua vez, pode estar ligado a outras
moléculas orgânicas.
Assim, cada fosfolipídio contém uma porção hidrofóbica – representada pelos ácidos graxos – e uma porção hidrofílica – corresponde ao grupo
fosfato e às moléculas a ele associadas.
Um fato notável é que, ao serem colocadas em água, as moléculas de fosfolipídios podem assumir o formato de um esfera, conhecida como micela: as porções
polares, hidrofílicas, distribuem-se na periferia , enquanto as caudas hidrofóbicas ficam no interior da micelas afastadas da água.
Fosfolipídeos
Nas células, os fosfolipídios das membranas biológicas (membrana plasmática e de muitas organelas) dispõem-se formando bicamadas.
As porções hidrofílicas ficam em contato com a água dos meios interno e externo celular, enquanto as hidrofóbicas situam-se internamente na membrana, afastadas da água, o que faz lembrar um sanduíche
de pão-de-forma.
Prostaglandinas
Essas substâncias atuam como mensageiras químicas em muitos tecidos humanos.
Seu nome deriva do fato de terem sido descobertas em
componentes do sêmen humano produzidos na glândula próstata.
Terpenos
Lipídios de cadeia longa, componentes de pigmentos biologicamente importantes como a clorofila
(pigmento vegetal participante da fotossíntese).
Uma importante categoria de terpenos é a dos carotenóides (pigmentos amarelados), dos quais o
mais importante é o B-caroteno (encontrado em muitos alimentos de origem vegetal, como a cenoura, por exemplo), que é precursor da vitamina A (retinol).
Esteroides
Alguns esteróides são hormônios (por exemplo, a testosterona, o hormônio sexual masculino) e
outros são vitaminas (por exemplo, a vitamina D).
O colesterol, que para os químicos é um álcool complexo, é outro exemplo de esteroide: é
importante componente de membranas celulares, embora hoje seja temido como causador de
obstrução (entupimento) em artérias do coração.
Colesterol
O colesterol não “anda” sozinho no sangue. Ele se liga a uma proteína e, dessa forma, é transportado.
Há dois tipos principais de combinações: o HDL, que é o “bom colesterol” e o LDL que é o “mau
colesterol”.
Essas siglas derivam do inglês e significam lipoproteína de alta densidade (HDL – High Density Lipoprotein) e lipoproteína de baixa densidade (LDL
– Low Density Lipoprotein).
Colesterol
O LDL transporta colesterol para diversos tecidos e também para as artérias, onde é depositado, formando placas que dificultam a circulação do sangue, daí
a denominação mau colesterol.
Já o HDL faz exatamente o contrário, isto é, transporta colesterol das artérias principalmente para o fígado, onde ele é inativado e excretado como sais
biliares, justificando o termo bom colesterol.
O colesterol não existe em vegetais, o que não significa que devemos abusar dos óleos vegetais, porque afinal, a partir deles (ácidos graxos), nosso organismo
produz colesterol.
Sais minerais e vitaminas
As vitaminas são indispensáveis ao bom funcionamento do organismo (são nutrientes
reguladores). Funcionando em parceria com os sais minerais, protegem as células, fazem
dentes, ossos fortes e pele saudável.
Têm um papel importante na pressão sanguínea, no funcionamento do coração, no sistema
imunológico, na recuperação de ferimentos, nas funções musculares, no equilíbrio dos fluídos, no
sistema reprodutor, etc.
Sais minerais
Os minerais são nutrientes com função plástica e reguladora do organismo. É necessário ingerir cálcio e fósforo em quantidades
suficientes para a constituição do esqueleto e dos dentes.
Outros minerais, como o iodo e o flúor, apesar de serem necessários apenas em pequenas quantidades, previnem o aparecimento de doenças como a cárie dentária e o bócio.
Uma alimentação pobre em ferro provoca anemia (falta de glóbulos vermelhos no sangue). O excesso de sódio, provocado
pela ingestão exagerada de sal, aumenta o risco de doenças cardiovasculares e é um dos responsáveis pela hipertensão.
Vitaminas
As vitaminas são compostos orgânicos, presentes nos alimentos, essenciais para o funcionamento normal do metabolismo, e em
caso de falta, pode levar a doenças. Quase todas não são produzidas pelo organismo em questão, devendo
obrigatoriamente ser obtidas na dieta. A disfunção de vitaminas no corpo é chamada de hipovitaminose ou avitaminose.
O excesso pode trazer problemas, no caso das vitaminas lipossolúveis, de mais difícil eliminação, é chamado de
hipervitaminose. Atualmente é reconhecido que os seres humanos necessitam de 13 vitaminas diferentes, sendo que o
nosso corpo só consegue produzir vitamina D.
Vitaminas
As vitaminas podem ser classificadas em dois grupos de acordo com sua solubilidade. Quando solúveis em gorduras, são agrupadas como vitaminas lipossolúveis e sua
absorção é feita junto à da gordura, podendo acumular-se no organismo alcançando níveis tóxicos. São as vitaminas A, D, E e K.
Já as vitaminas solúveis em água são chamadas de hidrossolúveis e consistem nas vitaminas presentes no complexo B e a vitamina C. Essas não são acumuladas em altas doses no organismo, sendo eliminada pela urina. Por isso se necessita de uma ingestão
quase diária para a reposição dessas vitaminas. Algumas vitaminas do Complexo B podem ser encontradas como co-fatores de enzimas, desempenhando a função de
coenzimas.
Apesar de precisarem ser consumidas em pequenas quantidades, se houver deficiência de algumas vitaminas, estas podem provocar doenças específicas, como: beribéri,
escorbuto, raquitismo e xeroftalmia.
