a composicao quimica dos seres vivos
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Disciplina: BIOLOGIA
Educadora: LUCIANA
A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SERES VIVOS
BIOLOGIA MOLECULAR
A química da vida é baseada essencialmente em compostos de carbono, cujo estudo é conhecido como Química Orgânica.
A química da vida depende de reações químicas que ocorrem dentro das células, em soluções aquosas e num intervalo relativamente estreito de temperatura.
Composição Química da CélulaInorgânicos• Água• Sais Minerais
Orgânicos• Carboidratos• Lipídios• Proteínas• Ácidos Nucléicos• Vitaminas
Elementos Químicos essenciais a vida
Toda a matéria que constitui a Terra e os organismos vivos são encontrados na natureza.
A maioria desses elementos não se encontram em nosso organismo.
Apenas 25 são essenciais para a nossa vida.
Os macroelementos são aqueles cuja necessidade diária é superior a 100 mg, ocorrem em quantidades relativamente altas em um ou mais tecidos e são requeridos nas dietas em concentrações de 0,05 a 0,5%. Os principais macroelementos são:
- Fósforo;- Potássio;- Sódio;- Enxofre;- Cálcio;- Cloro.
Os microelementos, chamados de elementos-traço, também precisam ser ingeridos, pois são importantes, apesar da necessidade diária ser inferior a 100 mg. Dentre eles encontramos:
• Ferro;• Flúor;• Iodo;• Cobre;• Zinco;• Manganês, dentre outros.
Os seres vivos são constituídos de compostos orgânicos einorgânicos.
Os seres não vivos apresentam apenas 1 ou 2 compostosinorgânicos em sua formação.
Inorgânicas e Orgânicas
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS: são estruturas simples e com poucos átomos.
Ex: H2O e sais minerais.
Substâncias Inorgânicas
SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS: apresentam sempre o carbono em sua composição.
Ex:Carboidratos, Proteínas, Lipídios,Vitaminas, Ácidos nucléicos.
Substâncias Orgânicas
Água
Cerca de três quartos da superfície terrestre são cobertos por água.
Ela também representa cerca de 75% das substâncias que compõem o corpo dos seres vivos.
A perda de 20% de água corpórea (desidratação) pode levar à morte, e uma perda de apenas 10% já causa problemas graves.
104,5
• Solvente universal
Propriedades da Água
As substâncias que se dissolvem na água são chamadas HIDROFÍLICAS (philos = amigo), e as que não se dissolvem são chamadas HIDROFÓBICAS (phóbos = medo, aversão).
As substâncias hidrofóbicas são apolares (suas moléculas não possuem uma região positiva e outra negativa), e, por isso, não se dissolvem na água, como, por exemplo, o óleo.
• Meio de transporte de moléculas• Ação lubrificante• Reações nos organismos
Propriedades da Água
Tensão Superficial
Cada uma das pontes de hidrogênio pode se desfazer, mas, enquanto uma se desfaz, outra se forma, de modo que as moléculas de água ficam fortemente unidas. Esta forte atração entre as moléculas de água é denominada coesão.
A coesão entre as moléculas da água no estado líquido é responsável por sua alta tensão superficial, que permite, por exemplo, que alguns animais sejam capazes de pousar na superfície da água.
Na adesão, as moléculas de água tendem a se unir a outras moléculas polares, como, por exemplo, quando mergulhamos uma roupa na água
A roupa fica toda molhada porque as moléculas de água ficam aderidas às moléculas do tecido, que são principalmente polares.
Capilaridade
Ocorre devido à adesão e coesão (Capillu = cabelo). A capilaridade ocorre com líquidos, que aderem à
superfície interna dos capilares e tendem a subir. Assim, as primeiras moléculas puxam as demais, que estão firmemente unidas por coesão.
Graças à capilaridade as plantas conseguem transportar até as folhas a água que retiram do solo.
Controle de temperatura
•Calor específico
• É a quantidade de calor necessária para elevar em 1ºC a temperatura de 1g de uma substância.
• Quanto maior for a quantidade de calor necessária, maior será o calor específico dessa substância.
• Graças a seu alto calor específico, a água apresenta temperatura constante por mais tempo, funcionando como reguladora de temperatura.
•Calor de vaporização •Calor de fusão
Matéria prima para a realização da fotossíntese
Sais Minerais Aparecem de 3 maneiras diferentes nos organismos:
dissolvido na forma de íons na água do corpo; formando cristais, como o carbonato de cálcio encontrado no esqueleto; combinados com moléculas orgânicas, como o ferro na molécula de hemoglobina (que ajuda a levar o oxigênio para as células).
Nos seres vivos, os sais possuem várias funções, como, por exemplo: formam o esqueleto de muitos animais, atuam no transporte de oxigênio, na fotossíntese, no equilíbrio de água no corpo, na transmissão do impulso nervoso.
Sais Minerais Embora encontrados em pequena quantidade nos organismos,
os sais têm papéis importantes. São encontrados em duas formas:
Como componentes de estruturas esqueléticas: o cálcio se encontra em carapaças, esqueletos, na casca dos ovos, etc. O silício está nas espículas de algumas esponjas e na carapaça de algas diatomáceas.
Dissolvidos na água: como o meio intracelular é rico em água, os sais não estão na forma de cristais, mas como íons, partículas dotadas de carga elétrica. Esses íons têm papéis genéricos e papéis mais específicos.
Macronutrientes
Elementos Fontes principais Funções principais
Cálcio Leite, ovos, verduras, cereais integrais.Fortalecer ossos e dentes; atuar na coagulação do sangue e na
contração muscular.
Cloreto (íon Cl-) Carne, sal de cozinha.Atuar na digestão (componente do HCl do suco gástrico) e na
condução nervosa.
Magnésio Verduras, Carnes, Cereais integrais, leite, legumes.Auxiliar do trabalho de muitas
enzimas.
Fósforo Ovos, carnes, cereais integrais.
Constituintes dos ácidos nucléicos e do ATP, constituinte dos ossos, juntamente com o
cálcio.
Potássio Carnes, cereais integrais, frutas, ovos e verduras.Participar da condução nervosa
e da contração muscular.
Sódio Sal de cozinha, ovos, carnes, verduras.Participar da condução nervosa
e da contração muscular.
Enxofre Ovos, carnes e legumes.Participar de importantes aminoácidos; atuar como
coenzima.
Micronutrientes
Elementos Fontes principais Funções principais
Cromo Carnes, cereais integrais, levedura de cerveja. Atuar no metabolismo da glicose.
Cobalto Carnes.Essencial para a síntese da
Vitamina B12 e para a formação de glóbulos vermelhos.
Cobre Fígado, peixes, cereais integrais, carnes em geral.Produção de hemoglobina,
ativador de muitas enzimas.
Iodeto (Íon I) Peixes, mariscos.Componente dos hormônios
tireoidianos.
Fluoreto (Íon F) Água de abastecimento.Fortalecer os dentes e prevenir as
cáries.
Manganês Vísceras, cereais integrais, legumes, café, chás. Ativador de muitas enzimas.
Molibdênio Vísceras, verduras, cereais integrais, legumes.Essencial para o funcionamento de
algumas enzimas.
Selênio Carnes, frutos do mar, ovos, cereais integrais.Participar do metabolismo de
gorduras.
Ferro Fígado, carnes, verduras, ovos, cereais integrais. Constituintes da hemoglobina.
Zinco Fígado, peixes, mariscos.Participar do metabolismo da
insulina.
Anemia
Cretinismo
Substâncias Orgânicas
Substâncias orgânicas são produzidas somente por seres vivos. São elas proteínas, lipídeos, carboidratos, ácidos nucléicos e vitaminas.
Carboidratos
Hidratos de carbono, glicídios ou açúcares
São estoques de energia para uso imediato no metabolismo celular.
A formação de carboidratos ocorre na natureza através do processo de fotossíntese.
Função energética e estrutural
Classificação dos carboidratos
São divididos em
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Dissacarídeos
Polissacarídeos
Monossacarídeos
Fórmula Molecular: CNH2NON
São compostos que não podem ser hidrolisados em compostos mais simples.
São os blocos construtivos dos polissacarídeos
Contêm de três a seis átomos de carbono
Exemplos: Glicose, Frutose e Galactose
Glicose : é utilizada pelas células como fonte imediata de energia.
Pentose
Ribose Desoxirribose
Papel Biológico Papel Biológico
Matéria-prima para a fabricação do ácido nucléicoRNA. Fórmula
molecular: C5H10O5
Matéria-prima para a fabricação do ácido nucléicoDNA. Fórmula molecular: C5H10O4
Hexose
Glicose Frutose Galactose
Papel Biológico Papel Biológico Papel Biológico
Principal fornecedor de energiapara o trabalho celular. É abase para a formação damaioria dos carboidratos maiscomplexos. Produzida nafotossíntese pelos vegetais.Encontrada no sangue, no mele nos tecidos dos vegetais.Fórmula molecular: C6H12O6
Também fornece energia paraa célula. Encontradaprincipalmente em frutosdoces e também no esperma
humano.Fórmula molecular: C6H12O6
Papel energético. Encontrada no leite, como componente do dissacarídeo lactose.Fórmula molecular: C6H12O6
Oligossacarídeos
São açúcares duplos, contendo duas moléculas de monossacarídeos
Na grande maioria são compostos cristalinos, solúveis em água e de sabor doce
Exemplos: Sacarose, Lactose e Maltose.
Principais Monossacarídeos
Polissacarídeos
• Formados por várias moléculas de monossacarídeos.• Os quatro polissacarídeos mais importantes:
•Amido e glicogênio (energéticos)•Celulose e quitina ( estrutural)
Amido
Celulose
Digestão da Celulose
Glicogênio
Quitina
Lipídeos
• Formados por carbono, hidrogênio e oxigênio.• União de ácido graxo e álcool (glicerol)• Exemplos: gorduras, ceras e óleos• Insolúveis na água (hidrofóbicos).• Os lipídios mais comuns encontrados no nosso organismo são os triglicerídeos, os fosfolipídios e os esteróides.
Funções
•Reserva de energia•Estrutural•Isolantes térmicos•Impermeabilizante•Endócrina
Classificação
•Lipídios simples•Lipídios compostos•Esteróides
Lipídios simples
• Glicerídeos•Gorduras(animal/saturado)•Óleos (vegetal/insaturada)
• Cerídeos
Lipídios compostos
• Glicolipídeos• Fosfolipídeos
Esteróides
• Hormônios sexuais•Testosterona•Estrógenos
•Colesterol
Anabolizantes
Aterosclerose
Proteínas
• Função•Estrutural•Contrátil•Transporte•defesa
•Proteínas não derretem quando aquecidas mas decompõem e chamuscam com a formação de gases que possuem um odor característico (de pena queimada).
•Soluções de proteínas são coloidais. Quando soluções de proteínas são aquecidas, as proteínas dissolvidas tornam-se insolúveis e coagulam. Diz-se que estão desnaturadas.
•Todas as proteínas dão origem a aminoácidos quando hidrolisadas.•Todos estes aminoácidos têm um grupo amino preso ao átomo de carbono próximo ao grupo carboxil.
•Algumas proteínas rendem apenas aminoácidos quando hidrolizadas (proteínas simples ou holoproteínas) Outras produzem aminoácidos mais outros tipos de moléculas (são as proteínas conjugadas).•Proteínas estão compostas de aminoácidos unidos por um tipo de ligação chamada "ligação peptídica“
20 aminoácidos combinados fazem o corpo
humano funcionar
Fonte: EducarBrasil
- Aminoácidos são a fonte da formação das proteínas.
- São pequenas moléculas que, unidas, ajudam amanter a estrutura do nosso corpo e também atuamna construção e no bom funcionamento de nossosórgãos.
- São de 20 tipos, sendo que oito aminoácidos ocorpo não fabrica. Estes são chamados de essenciaisporque de, qualquer forma, o corpo precisa delespara se sustentar. Assim, são consumidos através dealimentos.
AMINOÁCIDOS
Fonte: EducarBrasil
- Existem trilhões de possibilidades de combinaçãopara a formação de uma proteína.
- Os aminoácidos configuram cerca de 20% do pesodo nosso corpo, já em forma de proteína.
- Os recém-nascidos, que ainda não possuem umadieta alimentar normal, tiram do leite materno todosos aminoácidos essenciais de que necessitam para seucrescimento e desenvolvimento.
AMINOÁCIDOS
Fonte: EducarBrasil
AMINOÁCIDOS NATURAIS: São produzidos pelo
próprio organismo – Glicina, alanina, serina, cisteína,
tirosina, arginina, ácido aspártico, ácido glutâmico,
histidina, asparagina, glutamina e prolina.
AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS: São obtidos apenas
através da alimentação – Fenilalanina, valina,
triptofano, treonina, lisina, leucina, isoleucina e
metionina.
TIPOS DE AMINOÁCIDOS
Fonte: EducarBrasil
Fonte: EducarBrasil
Lisina. Além de trabalhar na restauração de tecidos,ela também atua na produção de hormônios eanticorpos.
LISINA
Fonte: EducarBrasil
Do ponto de vista químico, a alanina é o aminoácidomais simples de todos.
ALANINA
Fonte: EducarBrasil
Triptofano, um aminoácido que ajuda na formação doneurotransmissor serotonina.
TRIPTOFANO
Fonte: EducarBrasil
METIONINA
Metionina, cuja ausência pode fazer com que a urinanão seja processada pelo organismo, causandoinchaço no indivíduo.
Fonte: EducarBrasil
FENILALANINA
Fenilalanina, que funciona como aminoácido curinga. Outros aminoácidos se formam a partir dele.
Fonte: EducarBrasil
O Ácido Glutâmico é importante, no metabolismo,para os processos de neurotransmissão.
ÁCIDO GLUTÂMICO
Fonte: EducarBrasil
A glutamina é o aminoácido livre mais abundante notecido muscular.
GLUTAMINA
Fonte: EducarBrasil
O primeiro aminoácido conhecido foi a Asparagina,extraído do aspargo, ainda em 1806, na França. Em
seguida, vieram os outros 19 aminoácidos restantes,que conhecemos hoje em dia.
ASPARAGINA
Fonte: EducarBrasil
Uma das composições mais simples é a Glicina, poissó tem uma ligação com uma molécula de hidrogênio.
GLICINA
Fonte: EducarBrasil
Presentes na formação e na regulação de enzimas(substâncias de origem proteica), os aminoácidosSerina e Alanina são produzidos pelo corpo, maspodem ser consumidos a partir de compostosfarmacêuticos sob orientação de especialistas.
SERINA
Fonte: EducarBrasil
Aminoácidos também atuam em regulagens importantesdo nosso corpo, como é o caso da Tirosina, que entra nacomposição dos hormônios Triiodotironina e Tiroxina,produzidos na tireoide, os quais controlam a velocidadede crescimento do corpo.
TIROSINA
Fonte: EducarBrasil
Ligado também ao crescimento está o aminoácidoArginina, que age no sistema imunológico e no aumentodas doses naturais de hormônio do crescimento.
ARGININA
Fonte: EducarBrasil
Funcionando principalmente como fator energético docorpo, um aminoácido se destaca: o Ácido Aspártico. Elefornece energia para o corpo, com uma diferença, éuma fonte de energia de rápida atuação.
ÁCIDO ASPÁRTICO
Fonte: EducarBrasil
Encontrada na hemoglobina, a Histidina corresponde a3% dos aminoácidos no organismo.
HISTIDINA
Fonte: EducarBrasil
Também encontrada no leite materno, a Cisteína foidescoberta no isolamento em cálculos renais.
CISTEÍNA
Fonte: EducarBrasil
Prolina, principal componente do colágeno, éimportante formador dos tecidos em geral.
PROLINA
Fonte: EducarBrasil
ISOLEUCINA
Aminoácido de caráter apolar ou hidrofóbico,encontrado no interior de proteínas e enzimas. Essahidrofobia permite a formação de ligações fracascom outros aminoácidos que ajudam a ditar asestruturas terciária e quaternária dasmacromoléculas (proteínas).
Fonte: EducarBrasil
TREONINA
Aminoácido que contém álcool em sua estrutura.Desempenha um papel importante, junto com aGlicina e a Serina.
Fonte: EducarBrasil
LEUCINA
A Leucina empata com a Glicina na posição desegundo aminoácido mais comum em proteínas eenzimas. A Leucina representa cerca de 8% dosaminoácidos das proteínas do nosso organismo.
Fonte: EducarBrasil
VALINA
Aminoácido apolar como a Leucina e a Isoleucina,com os quais se assemelha tanto em estrutura comoem função. Esses aminoácidos são extremamentehidrofóbicos e são quase sempre encontrados nointerior de proteínas.
Fonte: EducarBrasil
ANALISANDO O RÓTULO DE UM ALIMENTO
Fonte: EducarBrasil
ANTICORPOS
VACINAS
FATORES QUE INFLUENCIAM AS ENZIMAS
• Estabilizam com o tempo•Temperatura alta e baixa•pH
Vitaminas Principais Fontes Doenças de Carência
A (Retinol ou Axeroftol)
Vegetais verdes e amarelos; óleo de fígado de peixes; gema de ovo; leite.
Hemeralopia (cegueira noturna), xeroftalmia (cegueira total por ressecamento da córnea), pele seca e escamosa, diminuição da
resistência a infecções.
D (Calciferol)Óleo de fígado de peixes; gema de ovo;
produzida na pele pela ação de raios solares.Raquitismo (encurvamento de
ossos por deficiência de cálcio).
E (Alfatocoferol)Vegetais verdes; óleos vegetais; cereais; fígado
bovino.Anemia (diminuição de glóbulos
vermelhos no sangue)
K (Naftoquinona)Vegetais verdes; produzida por bactérias no
intestino.
Enfraquecimento do processo de coagulação sanguínea, levando à
hemorragia.
B¹ (Tiamina) Cereais; legumes; nozes, fígado bovino.Beribéri (fraqueza e inflamação
dos nervos)
B² (Riboflavina) Leite; hortaliças; ovo; queijo.Rachamento da pele; deficiência
visual.
B³ (Niacina ou nicotinamida)
Carne; cereais; peixes; levedura.Pelagra (diarréia e lesões
cutâneas)
B6 (Piridoxina) Cereais; gema de ovo; fígado bovino.
Anemia; convulsões (contrações musculares agitadas e
desordenadas independentes da vontade).
B¹² (Cianocobalamina)Fígado bovino; ovos; leite; carnes; peixes;
ostras.Anemia; lesões do sistema
nervoso.
C (Ácido ascórbico)Frutos cítricos e outros (tomate, acerola, camu-
camu); batata; hortaliças.
Escorbuto (hemorragias internas e edemas articulares); gengivite;
hemorragias nasais.
BiotinaFígado bovino; leite; cereais; levedura;
produzidas por bactérias intestinais.Fadiga; depressão; náuseas;
lesões cutâneas.
Ácido fólicoHortaliças; germe de trigo; frutos; levedura;
fígado bovino.Anemia
Ácido pantotênico Carne; cereais; ovos; legumes; levedura; nozes.Lesões dos sistemas nervoso e
digestivo.