Constituintes Moleculares

Question 1

Podem ser…

Answer 1

• Orgânicos: mais complexos e constituídos por átomos de carbono ligados a átomos de hidrogénio, assim como oxigénio azoto ou enxofre, entre outros elementos químicos em quantidade menores (biomoléculas -> suportam toda a actividade biológica);
• Inorgânicos: água e sais mineiras.

Question 2

A água…

Answer 2

…está presente entre 70% e 90% da massa celular e condiciona todo o metabolismo, permitindo a ocorrência das reacções químicas essenciais para a sua manutenção.

Question 3

A molécula de água possui polaridade, o que permite a formação de pontes de hidrogénio entre as suas moléculas e também entre moléculas de diferentes substâncias:

Answer 3

• Elevada coesão molecular;
• Grande poder solvente da água;
• Elevada capacidade calorífica (protecção da célula contra as variações de temperatura do meio).

Question 4

Os sais minerais…

Answer 4

…assumem muitas vezes uma função estrutural importante, assim como funções de regulação na forma iónica (Na+ e K+ no impulso nervoso, por exemplo).

Question 5

Constituintes orgânicos (biomoléculas)

Answer 5

Resultam da polimerização (formação de cadeias - polímeros) através da ligação de moléculas mais pequenas (monómeros), que se realizam por reacções de síntese ou condensação. A despolimerização ocorre por quebra de ligação entre os monómeros, em reacções de hidrósile, consumindo moléculas de água.

(ver esquema)

Question 6

As biomoléculas são…

Answer 6

…agrupadas em glícidos, lípidos, proteínas e ácidos nucleicos. São compostas por um esqueleto de carbono ligado a átomos de hidrogénio, oxigénio, azoto, que constituem frequentemente grupos funcionais.

Question 7

Glícidos

Answer 7

Também designados por hidratos de carbono, são formados por polímeros de monossacáridos ou oses.

• Monossacarídeos: os mais comuns têm cinco carbonos - pentoses, ou seis carbonos - hexoses. Nos seres vivos a glicose é o monossacarídeo mais importante, sendo a principal fonte de energia das células;
• Oligossacarídeos: formados por 2-10 monossacarídeos, ligados por ligações glicosídicas (covalentes). A sacarose e a lactose são dissacarídeos;
• Polissacarídeos: polímeros longos, geralmente de moléculas de glicose:
• Amido - estrutura ramificada, principal reserva de plantas e algas verdes;
• Glicogénio - estrutura mais ramificada do que o amido, único glícido de reserva dos animais (músculos e fígado);
• Celulose - longas cadeias, formam fibras que constituem as paredes celulares em células vegetais;
• Quitina - função estrutural na parede celular de alguns fungos e exoesqueletos de insectos.

(ver moléculas glucose, frutose, ose, desoxirribose e sacarose)

Question 8

Lípidos

Answer 8

• Compostos ternários constituídos por C, H, O (lípidos simples) ou N, S, F (lípidos complexos). São formados pela combinação de ácidos gordos com uma molécula de álcool - glicerol - através de ligações éster. Caracterizam-se por serem insolúveis em água.

*Ligação de Ester, -OH e O- juntam-se criando H2O que se liberta (ver imagem).

• Os triglicéridos ou gorduras possuem funções energéticas, sendo armazenadas no tecido adiposo (animais) ou sementes e frutos (plantas). Podem ser mobilizados para funcionar como isolantes térmicos e na produção de energia (três cadeias de glicéridos, também ocorrem ligações de Ester).
• Os fosfolípidos são so principais componentes das membranas celulares, e consistem na ligação de uma molécula de glicerol a um grupo fosfato, por sua vez ligado a duas moléculas de ácidos gordos.

A molécula apresenta polaridade no fosfato, sendo essa região hidrofílica (cabeça polar); por outro lado, a região correspondente aos ácidos gordos é apolar e hidrofóbica (cauda apolar). Devido à presença dessas duas regiões, os fosfolípidos são classificados de moléculas anfipáticas.

Os fosfolípidos fazem parte das membranas celulares, organizando-se numa bicamada lipídica, com as regiões hidrofóbicas orientadas para o interior da bicamada, e as hidrofílicas orientadas para os domínios aquosos do interior e exterior das células (ver imagem).

*Outros lípidos são o colesterol (esteróide, promove a estabilidade da membrana e é percursor de várias moléculas como a vitamina D), os carotenóides (pigmentos de plantas) e a progesterona (hormona feminina).

Question 9

Proteínas

Answer 9

Polímeros de aminoácidos. Apresentam uma grande variedade de estruturas e desempenham diferentes funções: estruturais (ex. queratina), defesa (anticorpos), hormonal (insulina), motora (actina e miosina), transporte (hemoglobina) e enzimática (amílase salivar), etc. Existem 20 aminoácidos, em cuja estrutura se encontra um grupo carboxilo e um grupo amina (ver imagem).

Os aminoácidos ligam-se entre si através de ligações peptídicas (síntese por desidratação, libertação de H2O), em sequências específicas que correspondem à estrutura primária.

• A estrutura secundária resulta do arranjo de cadeira primária, que se organiza em hélice, em folha pregueada, ou ambas.
• A estrutura terciária forma-se a partir do dobramento das estruturas secundárias, devido a ligações químicas, tornando a proteína numa estrutura globular.

Algumas proteínas, como a hemoglobina, possuem ainda uma estrutura quaternária caracterizada pela associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas, que passam a constituir as subunidades dessa proteína (ver imagem).

Question 10

Ácidos Nucleicos

Answer 10

Envolvidos no armazenamento, transferência e expressão de informação genética. São polímeros de nucleótidos, moléculas que resultam da ligação de três constituintes: um grupo fosfato, uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma base azotada.

(ver esquema)

Question 11

ATP

Answer 11

Adenosina trifosfato, é o nucleótido responsável pelo armazenamento de energia nas ligações entre os fosfatos. É a “moeda de troca” entre as células.