Representação da molécula de água,
a substância
mais abundante nos
seres vivosHumanos, árvores, amebas, cobras, musgos. Você pode achar que esses,
e tantos outros seres vivos, não têm nada em comum. Mas se suas formas
e hábitos são tão diferentes, ao menos em sua constituição
química eles são semelhantes.
Ao analisarmos os componentes das células de diversos seres vivos, veremos
que existem algumas substâncias que estarão sempre presentes. São
elas: água, minerais, carboidratos, lipídios, proteínas
e ácidos nucleicos.A quantidade de cada um desses elementos varia de acordo com a espécie,
a idade e o tecido analisado. No entanto, a água é o componente
que está sempre presente em maior quantidade, chegando a representar
até mais de 85% do peso de um organismo. Os minerais aparecem sempre
em menor quantidade.Água
A molécula de água é formada por dois átomos de
hidrogênio e um de oxigênio. As moléculas de água
estabelecem ligações com suas vizinhas através de pontes
de hidrogênio. Nas pontes de hidrogênio, os átomos de hidrogênio
de uma molécula são atraídos pelo átomo de oxigênio
de sua vizinha.Entre as funções da água nos organismos, podemos citar
seu papel como solvente, reagente, na regulação do equilíbrio
térmico e como lubrificante. Quase todas as reações químicas
ocorrem em solução. A água é capaz de dissolver
muitas substâncias. Assim, possui papel importantíssimo na dissolução
dos reagentes que participam das reações metabólicas dos
organismos.A água participa como reagente de muitas reações de síntese
e de quebra (hidrólise) de substâncias. Através da dissipação
do calor, a água impede que a temperatura dos organismos varie de maneira
abrupta. Outro papel das moléculas da água é evitar o atrito
entre partes, como ossos, cartilagens e órgãos internos, atuando
como uma espécie de lubrificante.Minerais
Embora os minerais sejam os elementos presentes em menor quantidade, sua presença
é essencial ao metabolismo dos organismos. Os tipos de minerais e as
suas concentrações variam de acordo com a espécie. Alguns
minerais estão presentes em grandes quantidades e outros em baixíssimas
concentrações.Entre eles, podemos citar o cálcio, o magnésio, o ferro, o sódio
e o potássio. O cálcio compõe ossos e dentes, ativa enzimas,
atua nas células do sistema nervoso, entre outras funções.
O magnésio atua no funcionamento de células do sistema nervoso
humano e é o principal componente da molécula de clorofila, presente
nas células vegetais.Quanto ao ferro, atua na reação de fotossíntese nas espécies
vegetais e é o componente fundamental da hemoglobina, o pigmento respiratório
presente nos humanos. O sódio atua no balanço de substâncias
entre o meio externo e o interior da célula; encontra-se sempre em maior
concentração no meio extracelular. O potássio também
atua no balanço de substâncias dentro e fora da célula,
porém é encontrado sempre em maior quantidade no meio intracelular.Carboidratos
Os carboidratos são moléculas formadas por átomos de
carbono, hidrogênio e oxigênio. São classificados como monossacarídios,
dissacarídios e polissacarídios.Alguns exemplos de monossacarídeos são a ribose, a desoxirribose,
a glicose, a galactose e a frutose. Os dissacarídios são formados
pela união de dois monossacarídios, como a lactose (glicose +
galactose) e a sacarose (glicose + frutose). Os polissacarídios são
formados pela união de vários monossacarídios, como a celulose,
o amido e o glicogênio.A ribose e a desoxirribose são carboidratos com função
estrutural, são componentes dos ácidos nucleicos. Já a
celulose está presente nas células vegetais, formando a parede
celular.No entanto, a principal função dos carboidratos é a de
reserva de energia para o metabolismo celular. O amido, por exemplo, é
uma das principais reservas energéticas dos vegetais e de algumas espécies
de algas. Em muitos animais, o glicogênio é armazenado e liberado
quando o organismo necessita de energia.Lipídios
Os lipídios são moléculas pouco solúveis em água,
por isso, são chamadas de hidrofóbicas.Os lipídios são parte integrante das membranas plasmáticas,
atuam como reserva energética e são componentes essenciais de
alguns hormônios. Dentre os lipídios, podemos citar, por exemplo,
os glicerídios, os esteroides e as ceras.Os glicerídios são os óleos e as gorduras. São
formados por uma molécula de álcool de cadeia curta, chamado glicerol,
e moléculas de ácidos graxos. Alguns glicerídios servem
como reserva de energia para o metabolismo celular, tanto em animais quanto
em vegetais. As gorduras também servem como um eficiente isolante térmico
em muitos animais, dificultando a dissipação do calor do corpo
para o ambiente.Os esteroides são formados por uma série de anéis de carbono.
Um exemplo de esteroide é o colesterol. O colesterol é uma das
substâncias que formam a membrana plasmática dos animais. Além
disso, ele participa da fabricação de diversos hormônios,
como o estrógeno e a testosterona.As ceras são lipídios formados por uma molécula de álcool
de cadeia longa e ácidos graxos. Como os lipídios são insolúveis
em água, as ceras são importantes na impermeabilização
de superfícies, tais como a epiderme vegetal.Proteínas
As proteínas são moléculas compostas por pequenas unidades
chamadas de aminoácidos. Os aminoácidos são formados por
um grupo carboxila ligado a um grupo amino. Os aminoácidos se unem através
de ligações chamadas de ligações peptídicas
e formam uma longa cadeia denominada polipeptídio.As proteínas possuem três funções principais nos
organismos: função estrutural ou plástica, catálise
de reações químicas e defesa.As proteínas são as unidades estruturais das células.
Entre vários exemplos, a membrana plasmática é formada
por proteínas; as fibras musculares são formadas por proteínas
(actina e miosina); nossos cabelos, unhas e as garras de outros animais são
constituídos por uma proteína chamada queratina; a hemoglobina
presente em nosso sangue também é uma proteína.As enzimas são proteínas que facilitam as reações
químicas do metabolismo. Atuam, por exemplo, na digestão, na fotossíntese
e na respiração. Alguns exemplos de enzimas são a amilase
salivar, que inicia a digestão do amido na boca, e a pepsina, que quebra
moléculas de proteína no estômago.Os anticorpos, componentes do sistema imunológico, também são
compostos por proteínas. São produzidos em resposta à entrada
de substâncias estranhas no organismo, os antígenos.Ácidos nucleicos
Os ácidos nucleicos contêm o material genético dos organismos.
Existem dois tipos de ácidos nucleicos, ácido desoxirribonucleico,
ou DNA, e o ácido ribonucleico, ou RNA. Eles são constituídos
por pequenas unidades chamadas de nucleotídeos. Os nucleotídeos
são formados por um grupo fosfato, um carboidrato (desoxirribose no DNA
e ribose no RNA) e uma base nitrogenada.Existem cinco tipos diferentes de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T),
guanina (G), citosina (C), e uracila (U). As quatro primeiras são encontradas
no DNA. Já no RNA, a timina é substituída pela uracila.Os ácidos nucleicos possuem as informações necessárias
para a síntese de proteínas e transmitem as informações
genéticas de uma célula para outra – ou entre a geração
parental e sua prole.
