Page 1

BiomolĂŠculas


Biomoléculas - as moléculas da vida  Nenhuma unidade viva é

 A própria célula é um

exactamente igual a outra ou exactamente igual a si própria em dois

sistema aberto em que entram constantemente substâncias novas e são

momentos diferentes.

eliminados, simultâneo,

em produtos

elaborados no interior da célula. Fig.1 Representação de uma molécula


É possível agrupar os constituintes químicos de uma célula em dois conjuntos:  Compostos inorgânicos - água e sais minerais;  Compostos orgânicos - glícidos (glúcidos ou hidratos de carbono), lípidos, prótidos, ácidos nucleicos, etc.

Fig.2 Composto inorgânico - água


 Os compostos inorgânicos são de origem mineral e provêem basicamente do meio físico externo.

Fig.3 Ligação de hidrogénio entre moléculas de água

 Os compostos orgânicos são compostos de carbono ou, mais especificamente,

compostos

em

que

existe

carbono

ligado

covalentemente com o hidrogénio, podendo existir ou não outros tipos de átomos. São, por vezes, muito complexos e são particularmente responsáveis pelas propriedades das células vivas.


Água - Importância biológica  Toda a vida na Terra depende, directa ou indirectamente, da

água.  A

água

é

duplamente

importante, pois além de ser um constituinte químico vital de todas as células, para muitos

organismos faz parte do seu próprio habitat.

Fig.4 Elemento vital para a vida na Terra


 Apesar da sua grande importância para os sistemas vivos, a água tem

uma estrutura molecular simples.

Fig.5 Molécula da água

 Quando um dos átomos de hidrogénio com carga local positiva, de uma molécula de água, se situa perto do átomo de oxigénio de outra molécula de água que tem carga local negativa suficientemente

forte, a força de atracção entre esses átomos origina uma ligação que recebe o nome de ligação de hidrogénio.


 As

moléculas

de

água

ligam-se entre si numa teia complexa de muitas ligações de hidrogénio.

 A água é uma substância com elevada

coesão

molecular

e

apresenta ponto de ebulição elevado.  O seu calor específico é o mais elevado de todos os líquidos vulgares e a sua condutibilidade térmica é a mais alta de todos os

corpos não metálicos. Fig.6 Ligação de hidrogénio


A água:  Intervém nas reacções químicas;  Actua como meio de difusão de muitas substâncias;

 Excelente solvente, serve de veículo para materiais nutritivos necessários às células e produtos de excreção;  É um regulador da temperatura, pois em presença de grandes variações de temperatura do meio experimenta pequenas variações;

 Intervém em reacções de hidrólise (reacção química de quebra de uma

molécula por água). Fig.7 Reacção de hidrólise


Compostos orgânicos  Há compostos orgânicos que são constituídos por

moléculas

relativamente

pequenas. Todavia, outros são

formados

moléculas

por gigantes,

constituídas

associação

pela

de

moléculas unitárias.

várias

Fig.8 Macromolécula do glícido


 Muitas destas moléculas, grandes e complexas, chamadas macromoléculas, podem ser sintetizadas quase sempre pelos

seres vivos. De entre os diferentes compostos orgânicos destacam-se: os glícidos, os lípidos, os prótidos e os ácidos nucleicos.

Fig.9 Macromoléculas dos lípidos, ácidos nucleicos e proteínas


Glícidos  Os

glícidos,

também

designados por glúcidos ou

hidratos

de

carbono,

são

compostos orgânicos ternários, isto

é,

constituídos

por

carbono, oxigénio e hidrogénio, e

estão

abundantemente

distribuídos nos organismos vegetais e animais.

Fig.10 Forma de estrutura da glicose e da frutose


 Nos glícidos, os átomos

de

oxigénio

hidrogénio,

e

de

geralmente,

apresentam-se combinados na proporção de um para Fig.12 Glicose

dois, como na água.  Podem considerar-se três

grupos

principais

de

glícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos polissacarídeos. Fig.11 Maltose

e


 Monossacarídeos - são as unidades estruturais dos glícidos e são classificados segundo o número de átomos de carbono que possuem. Assim, podem ser trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C), etc.

Fig.13 Monossacarídeos, fórmulas estruturais: A – Pentoses e B – Hexoses. Os números correspondem às diferentes posições dos átomos de carbono na molécula

 Oligossacarídeos - as moléculas de monossacarídeos podem

estabelecer ligações com outros tipos de moléculas, nomeadamente com outros monossacarídeos. Por exemplo, duas moléculas de monossacarídeos podem reagir entre si, originando um dissacarídeo.


Fig.14 Síntese de um dissacarídeo

 Quando três moléculas de monossacarídeos reagem, o produto

formado tem o nome de trissacarídeo, e assim sucessivamente.  De um modo geral, designam-se por oligossacarídeos as moléculas

constituídas

por

monossacarídeos ligadas entre si.

duas

a

dez

moléculas

de


 Polissacarídeos - são polímeros de monossacarídeos. De

todos os polissacarídeos existentes, os mais destacados pela sua função biológica são: celulose, amido e glicogénio.

Fig.15 Principais polímeros de glicose


Importância biológica dos glícidos No âmbito da importância biológica dos glícidos, podem referir-se três funções fundamentais: função energética, função

estrutural e função de reserva.

 Função energética - muitos monossacarídeos são utilizados diretamente

em

transferências

energéticas.

Alguns

oligossacarídeos e polissacarídeos constituem uma reserva

energética. É o caso da sacarose, do amido, do glicogénio e da glicose.


 Função estrutural - certos glícidos, como a celulose, a quitina e outros, desempenham funções estruturais.

 Função de reserva - para além da sacarose que pode ter função de reserva nalguns seres, também o amido é o açúcar de reserva das plantas, o glicogénio é o açúcar de reserva dos animais e certas algas podem ter como açúcares de reserva alguns monossacarídeos.

Fig.16 Celulose


Lípidos  A propriedade mais distintiva, comum a todos os lípidos, é a sua fraca solubilidade na água e a sua solubilidade em solventes orgânicos como o éter, o clorofórmio e o benzeno.

Fig.17 Formação de uma gordura (triglicerídeo)

 São variadas as classificações dos lípidos sob o ponto de vista químico. Dentro dos lípidos simples, existem as gorduras, e dentro dos mais complexos, existem os fosfolípidos.


 Gorduras - constitui um dos principais grupos de lípidos com funções de reserva, como por exemplo, a formação de um triglicerídeo cujos componentes básicos são o glicerol e três moléculas de ácidos

gordos.

Fig.18 Lípidos de reserva

 Fosfolípidos - são compostos celulares muito importantes com função estrutural, principalmente ao nível das membranas biológicas. São constituídos por carbono, hidrogénio, oxigénio, fósforo e azoto.


Importância biológica dos lípidos Os lípidos constituem um dos grupos de compostos orgânicos vitais para os organismos. Destacam-se várias funções:  Reserva energética - muitos lípidos constituem uma importante fonte de reserva de energia biológica.  Função estrutural - alguns lípidos, como os fosfolípidos e o colesterol são importantes constituintes das membranas celulares.


 Função protectora - há lípidos, como as ceras, que revestem folhas e frutos das plantas, assim como a pele, pêlos e penas de muitos animais, tornando essas superfícies impermeáveis à água.

Fig.19 Funções dos lípidos

 Função vitamínica e hormonal - há lípidos que entram na

constituição de vitaminas, como as vitaminas E e K, e fazem parte de algumas hormonas, nomeadamente hormonas sexuais.


Prótidos  Os prótidos são compostos quaternários, constituídos por C, O, H e

N, contendo, por vezes, outros elementos, como S, P, Fe, Cu, Mg, etc.  São constituintes estruturais dos seres vivos e participam além disso, em fenómenos biológicos muito importantes.

 As moléculas unitárias neste conjunto de compostos orgânicos são os aminoácidos. Estes podem ligar-se por reacções de condensação, formando cadeias de tamanho e complexidade variáveis, os péptidos e

as proteínas.


 Aminoácidos - para se compreender como os aminoácidos se

organizam na constituição dos péptidos, devem conhecer-se algumas características das suas moléculas.

Fig.20 Representação de aminoácidos

 Os aminoácidos possuem um grupo amina (NH2), um grupo carboxilo (COOH) e um átomo de hidrogénio ligado ao mesmo carbono.


 Conhecem-se muitos aminoácidos, mas apenas cerca de 20 deles

entram na constituição das proteínas biológicas, desde as bactérias até ao Homem.

 Péptidos - as moléculas de aminoácidos podem reagir entre si, estabelecendo-se entre elas uma ligação química covalente - ligação peptídica.

Fig.21 Formação de um péptido


 Proteínas - são macromoléculas de elevada massa molecular. São

constituídas por uma ou mais cadeias polipeptídicas e possuem uma conformação tridimensional definida. Há uma variedade quase infinita de proteínas, pois não há dois organismos que possuam exactamente

as mesmas.

Fig.22 Níveis de organização das proteínas


Enzimas As enzimas são:  Catalisadores biológicos;  Longas cadeias de pequenas moléculas chamadas aminoácidos. Têm como função:  Viabilizar a actividade das células, quebrando moléculas ou juntando-as para formar novos compostos. Com excepção de um pequeno grupo de moléculas de RNA com propriedades catalíticas, chamadas de Ribozimas, todas as enzimas são Proteínas.


Fig.23 As enzimas

As características das enzimas são:  Apresentam alto grau de especificidade;  São produtos naturais biológicos;

 São altamente eficientes, acelerando a velocidade das reacções;  São económicas, reduzindo a energia de activação;  Não são tóxicas;

 Condições favoráveis de pH, temperatura, polaridade do solvente e força iónica.


Importância biológica das proteínas As proteínas desempenham funções cruciais em todos os processos biológicos, podendo citar-se vários exemplos:  Função estrutural - fazem parte da estrutura de todos os constituintes celulares.  Função enzimática - actuam como biocatalizadores de quase todas as reacções químicas que ocorrem nos seres vivos.


 Função de transporte - muitos iões e moléculas pequenas são transportados por proteínas. Por exemplo, a hemoglobina transporta o oxigénio até aos tecidos.  Função hormonal - muitas hormonas como a insulina, a adrenalina, hormonas hipofisárias, etc., têm constituição proteica.

Fig.24 Hemoglobina

 Função imunológica (defesa) - certas proteínas altamente especificas reconhecem e combinam-se com substâncias estranhas ao organismo, permitindo a sua neutralização.


 Função motora - são as componentes maioritários dos músculos.  Função de reserva alimentar - algumas proteínas funcionam como reserva, fornecendo aminoácidos ao organismo durante o seu desenvolvimento.

Fig.25 Funções dos prótidos


Ácidos Nucleicos  Os ácidos nucleicos são as biomoléculas mais importantes

do controlo celular, pois contêm a informação genética.

 Existem dois tipos de ácidos nucleicos:

ácido

desoxirribonucleico - DNA e ácido ribonucleico - RNA. Fig.26 Molécula de DNA


Nos

ácidos

nucleicos

podem

identificar-se

três

constituintes

fundamentais:  Ácido fosfórico - confere aos ácidos nucleicos as suas características

ácidas. Está presente no DNA e no RNA.

Fig.27 Molécula de DNA

Fig.28 Molécula de RNA


Fig.29 Grupo fosfato

 Pentoses - ocorrem dois tipos: a desoxirribose (C5H10O4) e a ribose (C5H10O5).

Fig.30 Pentoses


 Bases azotadas - hå cinco bases azotadas diferentes, divididas em

dois grupos: bases de anel duplo - adenina (A) e guanina (G) e bases de anel simples - timina (T) , citosina (C) e uracilo (U).

Fig.31 Bases azotadas


Fig.32 Sistematização da composição química dos ácidos nucleicos


 Os ácidos nucleicos são polímeros em que as unidades básicas que os constituem, ou seja, os monómeros, são nucleótidios.  Um nucleótidio é constituído por três componentes diferentes: um grupo fosfato, uma pentose e uma base azotada.  Os nucleótidios podem unir-se sequencialmente, constituindo cadeias polinucleotídicas.

Fig.33 Nucleótidos


Importância biológica dos ácidos nucleicos  A molécula de DNA apresenta

 Quer nos procariontes quer

uma

nos eucariontes, o DNA é o

organização

e

um

funcionamento universal em todos

suporte

os seres vivos.

informação

hereditária

(informação

genética),

controlando celular. Fig.34 Molécula de DNA

universal

a

da

actividade


 A grande diversidade de

moléculas de DNA confere grande diversidade à vida, pois

cada organismo contém o seu DNA, que o torna único.

Fig.35 Réplica de DNA

 O DNA é responsável por toda a informação hereditária que passa de geração em

geração.

Fig.36 Material genético


Referências Bibliográ

ficas

Sites:  http://www.cientic.com/tema_biomoleculas.html  http://pt.shvoong.com/medicine-and-health/structural-

biology/506433-biomol%C3%A9culas/ Livro:  Dias da Silva, Amparo; Gramaxo, Fernanda; Santos, Maria Ermelinda; Mesquita, Almira Fernandes; (2004); TERRA, UNIVERSO DE VIDA, 2.ª Parte - Biologia; Porto Editora.


Biomolculas 2013 14 plat moodle  
Advertisement
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you