Biologia Molecular. (Por Thainá Cerqueira)

Antes de começarmos a falar sobre as biomoléculas, temos que falar sobre a

constituição dos seres vivos, pois é.. eles são constituídos por átomos e os principais

elementos encontrados na matéria viva chamamos de: CHONPS ou seja: carbono,

hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Nos seres vivos o CHON está em

maior quantidade em relação aos vegetais.

A união de vários átomos, constituem as substâncias orgânicas que são as proteínas,

glicídios, lipídeos, ácidos nucleicos e outros. Os componentes químicos podem ser

divididos em orgânicos e inorgânicos, nos orgânicos temos as substâncias acima, e nos

inorgânicos temos os sais minerais e a água.

A água atua como solvente universal, moderador de temperatura ; ela sobe por

capilaridade ; é lubrificante ; serve de transporte para as substâncias atravessarem

membranas ; tem o poder de dissolução, dizemos que uma substancia é hidrofílica

quando dissolve e hidrofóbica quando não dissolve ; é indispensável ao

metabolismo celular ; faz coesão e adesão porque as pontes de hidrogênio mantém

as moléculas de água unidas umas às outras, chamamos de coesão quando existe uma

atração entre as moléculas em si, e adesão quando se atraem a outras substâncias, é

uma molécula polar ou seja, tem dois polos, um negativo e outro positivo. Ai vamos

nos perguntar, porque a água e o óleo não se misturam? Ora, porque a água é polar e

o óleo apolar, por isso ele se repele, pois as pontes de hidrogênio se ligam e ele fica

fora, todas as gorduras são apolares.

Falamos que a água é indispensável ao metabolismo, então.. o que é metabolismo? É

o conjunto de todas as reações químicas que acontecem nas células, e é divido em

anabolismo que é a síntese de moléculas por meio de outras e catabolismo que é a

quebra de substâncias complexas em simples. Dizemos que tal processo é endergônico

ou endotérmico quando acumula energia, e exergônico e exotérmico quando libera

energia.

Como citamos no CHONPS, a presença do carbono é indispensável e ele está em tudo

basicamente pois corresponde a mais de 50% de peso seco das células, as moléculas

de carbono vão armazenar energia entre átomos de carbono, possui 4 ligações e é

capaz de formar imensas cadeias, ramificações, estruturas cíclicas, é versátil na

formação de ligações químicas, na fotossíntese ele armazena energia (processo

endergônico), a água é um comburente na quebra das moléculas de carbono para a

produção de energia. Seres autotróficos são capazes de produzir cadeias de carbono,

seres heterotróficos não conseguem e adquirem através das plantas.

Já na respiração celular, o oxigênio funciona como comburente na quebra das

moléculas de carbono liberando energia e formando moléculas de água e gás

carbônico.

Os principais sais minerais são a água, cálcio, sódio, iodo, cloro, potássio, sódio,

cálcio.. e abaixo segue uma tabela explicando suas determinadas funções.

Agora vamos falar sobre um grupo diferenciado, as biomoléculas que são

classificadas em: carboidratos, lipídeos, proteínas, ácidos nucleicos. A maioria deles vai

apresentar forma estrutural e energética.

Carboidratos.

É o primeiro tipo de energia a ser usado, tem função energética e estrutural, na

energética armazena energia de reserva que só é usada no último caso, estrutural

porque ajuda na composição da estrutura dos organismos. É dividido em:

monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Monossacarídeos: são os menores carboidratos, possuem até 7 moléculas de

carbono, são classificados de acordo com o número de carbonos em sua

estrutura, devemos destacar a principal forte de energia humana, a glicose.

Com 6 carbonos temos uma hexose que será classificada em: glicose, galactose,

frutose. E com 7 carbonos temos uma pentose que são: desoxirribose e ribose

presente na estrutura do Dna e Rna.

Oligossacarídeos: união de moléculas dos monossacarídeos, de 2 a 10

moléculas. Com dois monossacarídeos temos um dissacarídeo, com três

monossacarídeos temos um trissacarídeo. Quando temos a união de duas

moléculas de monossacarídeos ou seja, quando temos um dissacarídeo uma

molécula de água é eliminada e esse processo é chamado de ligação

glicosídica. Exemplos de monossacarídeos: glicose + frutose = sacarose ;

glicose + glicose = maltose ; glicose +galactose = lactose

Polissacarídeos: União de mais de 10 monossacarídeos, devemos destacar o

glicogênio que é uma reserva de energia que é presente no fígado e tecido

muscular e o amido que é reserva de energia presente nas raízes e nos caules

das plantas, temos também a celulose que é estrutural e está presente na

parede celular das plantas e a quitina que forma o exoesqueleto dos

artrópodes.

Lipídeos.

São hidrofóbicos e apolares, não se dissolvem na água, só em cloro, éter, benzeno.

Possuem função de reserva de energia, são isolantes térmicos, possuem função

estrutural pois formam membrana plasmática, função endócrina. São classificados em:

glicerídeos, cerídeos, fosfolipídios, esteroides.

Glicerídeos: são os óleos presente nos vegetais e as gorduras presente nos

animais, são formados por ácidos graxos + álcool glicerol. Para diferenciarmos

um óleo de uma gordura, falaremos sobre gordura saturada ou seja, quando o

carbono faz 4 ligações e são empilhadas e hidrogenadas, ai temos uma

gordura.. e insaturada quando não tem ligações completas e possui cadeias

tortas, que são os óleos.

Cerídeos: possui a função de evitar a transpiração e proteger a planta contra a

perca de água, e nos animais garante a proteção do ouvido contra

microrganismos.

Fosfolipídios: é um lipídeo que possui fosfato, estão na composição da

membrana plasmática das células pois ela possui uma composição lipoproteica

ou seja, tem função estrutural.

Esteroides: São classificados em hormônios sexuais, colesterol.. que não é

transportado no sangue porque é insolúvel em água, temos o HDL e o LDL, o

hdl é transportado por fosfolipídeos e o ldl é responsável por transportar o

colesterol.

Proteínas.

A principal função da proteína é o transporte, ela é um polímero de peptídeos, podem

mudar mas seus aminoácidos ficam, eles que formam uma proteína o que caracteriza

uma proteína é sua estrutura terciária. Aminoácido = 1 parte amina e outra carboxila,

temos 20 tipos de aminoácidos e o que vai identificar esse aminoácido é seu radical.

Os aminoácidos são divididos em essenciais quando obtemos os mesmos através da

alimentação e em não essenciais quando as células produzem.

As proteínas são complexas, apresenta mais estruturas diferentes, são 4 estruturas.. a

primeira define a ordem na qual os aminoácidos estão numa cadeia linear, a secundária

chamada de αhélix é uma estrutura na qual todas vão ter, a terciária é a tridimensional

e a quaternária é um enrolamento formando uma estrutura. As ligações dos

aminoácidos para formar uma proteína são chamadas de ligações peptídicas onde vai

ocorrer uma síntese por desidratação pois o grupo amina e o grupo carboxila vão se

juntar por ligações químicas e a água vai sair por elétrons, nos dois hidrogênios da

última camada, vai sair um que está ligado ao nitrogênio, tudo será quebrado com

água (hidrólise), as proteínas são chamadas de chaves fechaduras em jogos de encaixe.

Além de função de transporte, elas possuem função imunológica (produzindo anti-

corpos), enzimática, contrátil (contração muscular – miosina e actina), é biocatalizadora

pois forma moléculas que aceleram uma reação química, funciona como um ponto de

ancoragem.

Enzimas.

São proteínas que aceleram os processos biológicos atuando como catalizadores

biológicos, elas possuem reentrâncias (pontos de encaixe) onde encaixa o substrato

(centros ativos), as enzimas funcionam basicamente como chaves fechaduras pois tem

atuação especifica com seu substrato participando das reações químicas sem se

alterar.. podem agir na formação ou na degradação de moléculas e sua nomenclatura

sempre acabará em ase temos como exemplo: protease, amilase, lipase

Algumas enzimas só ficam ativas quando são ligadas a um co-fator ou uma coenzima..

Co-fator + enzima = apoenzima

Coenzima + enzima: holoenzima.

Alguns fatores podem afetar as atividades enzimáticas, a temperatura não pode ser

tão alta pois ocorre a desnaturação da enzima e muito baixa não tem atividade, o ph

também influencia.

Ácidos nucleicos.

São moléculas complexas produzidas pelas células e essenciais a todos os organismos

vivos, elas estão presentes no desenvolvimento do corpo e suas características

especificas fornecendo a informação hereditária e fazendo síntese proteica. São

formados por subunidades denominados nucleotídeos que consistem em uma base

nitrogenada, uma pentose e um ácido fosfórico. Existem dois tipos de ácidos, o DNA

(ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico).

Então, vimos a diferença entre o DNA e o RNA e o que não podemos esquecer é que

no pareamento das bases nitrogenadas, no RNA temos uma diferença, não temos a

timina como encontramos no DNA e sim a uracila. O pareamento é sempre

padronizado, ou seja: adenina com timina, citosina com guanina no caso do DNA, no

do RNA temos a uracila como citei acima.

Para termos as moléculas de DNA e RNA, tem que ocorrer uma ligação entre os

nucleotídeos e essa ligação é chamada de fosfodiéster. O RNA é formado a partir de

uma fita de DNA que vai ser usada como molde para essa formação e sintese de

proteínas, temos três tipos de RNA: rna mensageiro, rna transportador e rna

ribossômico. O mensageiro possui a informação para a síntese proteica, o

transportador vai levar os aminoácidos para que ocorra essa síntese e o ribossômico,

tem função estrutural quando associado a proteínas específicas, ele constitui o

ribossomo, corpúsculo que dirige a leitura do RNA mensageiro na produção da

proteína específica.