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Constituintes básicos
A célula é constituída por organelos, e estes são constituídos por moléculas orgânicas (prótidos, lípidos, glúcidos e ácidos nucleicos) e inorgânicas (água e sais minerais). A matéria orgânica tem na sua composição uma grande variedade de elementos químicos: carbono, azoto, hidrogénio e oxigénio.
ÁGUA
É o composto mais abundante, constitui cerca de 70% mas pode atingir nalgumas os 90% da composição das células.
A água desempenha um papel fundamental na célula, não apenas ao nível estrutural mas também porque regula as reações bioquímicas, regula a temperatura, intervém em reações de hidrólise, é um excelente solvente (transporta o "alimento" e os produtos de excreção da célula) e atua no meio de difusão de muitas substâncias.
As propriedades da água facilitam estas reações, ou seja, o fato desta molécula apresentar polaridade permite a ligação a outras moléculas polares, ligações que se fazem por pontes de hidrogénio.
Embora a molécula de água seja uma molécula eletricamente neutra, ela apresenta polaridade.
Os dois eletrões dos dois átomos de hidrogénio são compartilhados pelo oxigénio. Junto aos átomos de hidrogénio a carga é ligeiramente negativa e junto ao oxigénio a carga é ligeiramente negativa.
Quando um dos átomos de hidrogénio se aproxima de um outro átomo de oxigénio de outra molécula de água, a força de atração destes dois átomos forma uma ligação a que se dá o nome de ligação hidrogénio (pontes de hidrogénio).
MACROMOLÉCULAS ORGÂNICAS
As macromoléculas são os prótidos, os lípidos, os glúcidos e os ácidos nucleicos. Estas moléculas grandes - POLÍMEROS- são formadas à conta de moléculas mais pequenas os -MONÓMEROS (aminoácido, monossacarídeos, ácidos gordos e glicerol, e os nucleótidos).
Os monómeros ligam-se uns aos outros originando cadeias para formar os polímeros, este processo chama-se POLIMERIZAÇÃO (reação de condensação). Um monómero liga-se a outro e liberta-se uma molécula de água.
Quando há a separação de um monómero de outro dá-se o processo inverso a DESPOLIMERIZAÇÃO (reação de hidrólise).
Estes dois processos, polimerização e despolimerização, são fundamentais para a célula. Os grupos de átomos que participam nestas reações designam-se por GRUPOS FUNCIONAIS.
GLÚCIDOS
Os glúcidos são compostos por carbono, hidrogénio e oxigénio (compostos trenários). A sua função é fornecer energia à célula e constituir a parede celular (plantae e monera).
O monossacarídeo ou ose é a unidade estrutural dos glúcidos, o oligossacárido é constituído por dois* a dez monossacarídeos e o polissacarídeo por mais de dez e pode mesmo ter centenas ou milhares de monómeros na sua constituição.
* Dissacarídeo é também um oligossacárideo formado por dois monossacarídeos, exemplos: sacarose (resulta da ligação de uma glicose com uma frutose), maltose (resulta da ligação de uma glicose com outra glicose), lactose (que resulta da ligação de uma galactose com uma glicose).
Se forem 3 monossacarídeos dá-se o nome de trissacarídeo e assim sucessivamente.
A proporção dos átomos de oxigénio e de hidrogénio, é tal como na água 1 oxigénio para 2 hidrogénio e é por esta razão que também se chamam hidratos de carbono.
A fórmula geral dos glúcidos é: Cn(H2O) nem que n varia de 3 a 7. Os mais comuns são os glúcidos com 5 carbonos a que se dá o nome de PENTOSES. Os que têm 6 carbonos designam-se por HEXOSES. Com 3 dá-se o nome de Triose, com 4 Tetrose e com 7 heptose.
As ligações dos monossacarídeos uns aos outros para formarem glúcidos mais complexos designam-se por LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS.
Glúcidos mais abundantes na célula:
-PENTOSES (os mais abundantes)
- Ribose: constitui o RNA
- Desoxirribose: constitui o DNA
HEXOSES (energia)
- Glicose ou glucose (produto da fotossíntese)
- Frutose
- Galactose
LÍPIDOS
Os lípidos são também compostos ternários de oxigénio, carbono e hidrogénio mas podem conter o azoto, o enxofre e o fósforo, em lípidos mais complexos. A maioria dos lípidos é constituído por ÁCIDOS GORDOS ligados a uma molécula de GLICEROL, esta ligação chama-se LIGAÇÃO ÉSTER.
São insolúveis na água (formam emulsões) e solúveis noutros lípidos e noutros solventes como o éter e o clorofórmio.
A função é fornecer energia (ex: triglicéridos), são isoladores térmicos, outros reguladores (hormonas) e outros estruturais (fosfolípidos). Temos então lípidos que fornecem energia, outros estrutura e outros reguladores
Os ácidos gordos
São cadeias lineares de carbono com um grupo terminal de carboxilo (COOH). Dizem-se saturados quando todos os carbonos estão ligados entre si por ligações simples e insaturados quando os carbonos estão ligados com ligações duplas e triplas e polinsaturado quando existe mais que uma dupla ou tripla ligação.
O glicerol
É um álcool constituído por 3 grupos hidroxilo (HO) que estabelecem ligações ESTÉR com o grupo carboxilo do ácido gordo (liberta-se por cada ligação uma molécula de água). Se o glicerol estabelecer uma ligação com um ácido gordo, chama-se monoglicérido, se for com dois é o diglicérido e com três, triglicérido.
Lípidos estruturais
Os FOSFOLÍPIDOS, são um dos lípidos estruturais que mais se destacam pela sua importância, constituem a maior parte da membrana celular.
É constituído por um grupo fosfato (ácido fosfórico) ligado ao glicerol que por sua vez se encontra ligado a dois ácidos gordos.
o RADICAL (X ) que se liga ao grupo fosfato determina o tipo de fosfolípido. Os fosfolípidos são moléculas AFIPÁTICAS, significa que têm uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica
PRÓTIDOS
Os prótidos são composto quaternários, constituídos essencialmente por Azoto, oxigénio, carbono e hidrogénio. Podem conter magnésio, fósforo, enxofre, ferro e cobre.
A sua função é estrutural (constituem a membrana celular), transportam substâncias (a hemoglobina transporta o oxigénio), constituem as enzimas e os anticorpos que intervém na nossa defesa específica e podem ser reguladoras como é o caso da insulina. AMINOÁCIDO --> Chama-se aminácido porque o monómero é formado por um grupo amina (NH2) e outro ácido, o grupo carboxilo (COOH).
A unidade básica (monómero) é o aminoácido e no ser vivo são em número de 20. Os aminoácidos ligam-se através das ligações peptídicas (covalentes) e dão origem a polímeros. Em cada ligação que se estabelece, forma-se uma molécula de água.
Da ligação de dois aminoácidos temos um dipeptídeo, mais de dois polipeptídeo e finalmente as proteínas, que são cadeias polipeptídicas. Do tipo de aminoácido, do número e da sequência com que se ligam condiciona a estrutura do prótido e consequentemente a sua função.
As proteínas podem ser constituídas apenas por aminoácido, e chama-se de PROTEÍNAS SIMPLES, mas também podem englobar na sua composição outras moléculas, são as PROTEÍNAS CONJUGADAS.
Quanto à estrutura podem ser:
PRIMÁRIAS- se forem constituídas por sequencias simples de aminoácidos unidos por ligações petpídicas;
SECUNDÁRIAS- se forem cadeias de aminoácidos enroladas em hélice ou folha com pregas, neste caso as ligações são auxiliadas pelas pontes de hidrogénio entre aminoácidos próximos, mantendo-se a estrutura.
TERCIÁRIA- uma estrutura globular devido ao dobramento da hélice. Isto acontece pela força de atração dos radicais dos aminoácidos que constituem a cadeia.
QUATERNÁRIA- quando existem várias cadeias associadas.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Os ácidos nucleicos (DNA e RNA) são responsáveis pela transmissão das caraterísticas de uma célula para outra (quando ocorre a divisão celular) e pelo controle em processos celulares. A unidade básica dos ácidos nucleicos é um NUCLEÓTIDO (monómero), constituída por: ÁCIDO FOSFÓRICO + PENTOSE (glúcido) + BASE AZOTADA (adenina, timina, citosina, guanina e uracilo).
Ácido desoxirribonucleico - DNA - É formada por duas cadeias polinucleótidicas que se enrolam em hélice.
Ácido ribonucleico - RNA
Formado por uma estrutura linear. A cadeia polinucleotídica é formada por nucleótidos constituído pelo Ácido fosfórico ligado à Ribose (glúcido) e este às bases (adenosina, timina, citosina e uracilo).
