Contituintes básicos da célula

Biomoléculas – As moléculas da vida

São as moléculas constituintes dos seres vivos. São formadas principalmente por C e H,ainda que também possam estar presentes na sua constituição o O, N, P e S. Podem ainda conter outros elementos mas em menor proporção.
• Moléculas inorgânicas: compostos não sintetizados pelos seres vivos, mas que são muito importantes para eles, como a água, a biomolécula mais abundante, os gases (oxigénio, dióxido de
carbono) e os sais inorgânicos. 

• Moléculas orgânicas: são compostos sintetizados por seres vivos e que participam da estrutura e do funcionamento da matéria viva. São exemplos: Glícidos, Lípidos, Proteínas, Ácidos Nucleícos (DNA, RNA) e metabólitos.

A unidade biológica explicitada na célula não se limita apenas a características estruturais e funcionais; ela revela-se também a nível molecular. Compreender a base bioquímica dos diversos organismos é essencial à compreensão da Vida, da sua origem e da sua evolução. Todos os organismos, dos micróbios aos seres humanos, são formados, essencialmente, pelos mesmos elementos químicos, os quais incluem compostos inorgânicos e compostos orgânicos
(algumas pequenas moléculas e macromoléculas).
A unidade biológica explicitada na célula não se limita apenas a características estruturais e funcionais; ela revela-se também a nível molecular.
Uma das substâncias mais simples, porém a mais importante.

A água é a substância química mais abundante na natureza e nos seres vivos. Pensase

que foi graças às propriedades da água que a vida foi capaz de surgir e de se desenvolver no
nosso planeta. Muitos organismos ainda vivem na água e na constituição das células vivas, bem
como nos espaços intercelulares, existe também muita água.
A água é o composto mais importante nas células podendo atingir entre 75% a 90% do total da sua massa.
Para além de constituir o meio onde ocorrem todas as reacções celulares, a água intervém em numerosas reacções
químicas vitais, e actua como meio de difusão de muitas substâncias. 
As propriedades da água residem no facto desta molécula, apesar de electricamente neutra, apresentar polaridade.
Esta polaridade permite a ligação entre as moléculas de água, e também entre estas moléculas e outras substâncias polares, através de ligações por pontes de hidrogénio.
A polaridade contribui ainda para o grande poder solvente da água, cujas moléculas são capazes de estabelecer ligações com diversos compostos orgânicos e inorgânicos, formando compostos mais estáveis. A água é considerada um solvente universal, actuando como dissolvente da maioria das substâncias celulares.

Ligação ponte hidrogénio

Algumas Funções da Água
1. Intervém em numerosas reacções químicas vitais;
2. Intervém em reacções de hidrólise;
3. Actua como meio de difusão de muitas substâncias;
4. Actua como dissolvente da maioria das substâncias celulares (solvente universal);
5. Transporte de

substâncias dentro ou fora da células;
6. É uma via de excreção, ou seja, arrasta para fora do corpo as substâncias nocivas
produzidas pelo indivíduo, assim como as que estão em excesso;
7. Actua no equilíbrio da temperatura dentro da célula (termorregulação), impedindo
mudanças bruscas de temperatura, que afectam o metabolismo celular.
Macromoléculas Biológicas
Alguns compostos orgânicos são constituídos por moléculas relativamente
pequenas, enquanto que outros são moléculas muito grandes e complexas (macromoléculas)
constituídas pela associação de várias moléculas unitárias.
As macromoléculas são polímeros, isto é, cadeias com um grande número de
unidades básicas, ou monómeros, unidos por ligações químicas.
Nas células
existem 4 grandes tipos de
macromoléculas: 
• Glícidos
• Lípidos
• Prótidos
• Ácidos Nucleícos.

Macromoléculas Biológicas
Os monómeros unem-se e formam cadeias maiores, originando polímeros. Este
processo denomina-se polimerização (condensação). Quando dois monómeros se ligam, ocorre a formação de uma molécula de H20.
Por sua vez, quando um polímero se desdobra nos seus diversos monómeros, a reacção designa-se despolimerização (hidrólise), ocorrendo a ruptura devido à reacção do composto com a água.
Prótidos
Os prótidos são compostos orgânicos quaternários constituídos por C, H, O e
N (azoto), podendo também conter outros elementos como S, P, Mg, Fe e Cu.
De acordo com a sua complexidade os prótidos podem
ser classificados em:
1. Aminoácidos

(unidades estruturais dos péptidos e das
proteínas) ;
2. Péptidos (cadeias de 2 ou mais aminoácidos);
3. Proteínas (macromoléculas constituídas por cadeias
peptídicas, associadas ou não a outros compostos orgânicos ou
inorgânicos). 
Aminoácidos
Os Aminoácidos são os prótidos mais simples, constituindo as unidades estruturais dos péptidos e das proteínas, já que se podem ligar-se entre si, formando cadeias de tamanho variável.
Conhecem-se muitos aminoácidos, mas apenas cerca de 20 aminoácidos
entram na constituição de todos os seres vivos e todos eles possuem um Grupo amina (NH2), um Grupo carboxilo (ácido)(COOH) e um átomo de hidrogénio ligados ao mesmo átomo de carbono. Existe ainda uma porção da molécula (Radical) que varia de aminoácido para aminoácido.
Os Aminoácidos são os prótidos mais simples, constituindo as unidades estruturais dos péptidos e das proteínas, já que se podem ligar-se entre si, formando cadeias de tamanho variável.

Péptidos
Os péptidos resultam da união entre dois ou mais aminoácidos, através de
uma Ligação química covalente, denominada Ligação peptídica. A ligação peptídica
estabelece-se entre o grupo carboxilo (COOH) de um aminoácido e o grupo amina (NH2)
de outro aminoácido. Por cada ligação
peptídica que se estabelece, formase
uma molécula de água, pelo que o
número de moléculas de H2O formadas
é igual ao número de aminoácidos que
intervêm menos um.

Os péptidos formados por dois
aminoácidos denominam-se Dipéptidos, os
que são

formados por três, Tripéptidos, e
assim sucessivamente. As cadeias de
peptídicas podem conter mais de cem
aminoácidos. As que contém entre 2 a 20
aminoácidos designam-se Oligopéptidos e as              http://2.bp.blogspot.com/-mp1lkb33cCk/T3D3hc8Kh8I/AAAAAAAABPg/-JOBWGLI0/s1600/combinaci%C3%B3n+de+peptidos.png
que ultrapassam esse número chamam-se
Polipéptidos.

Proteínas
São macromoléculas constituídas por uma ou mais cadeias peptídicas e possuem
uma estrutura tridimensional definida. As proteínas podem ter 4 tipos de estrutura dependendo do
seu tipo de aminoácidos que possui, do tamanho da cadeia e da configuração espacial da cadeia polipeptídica: 

Estrutura Quaternária da Hemoglobina

Proteínas - glicoproteínas, lipoproteínas, etc.
As proteínas podem ser formadas
apenas por aminoácidos (proteínas simples
ou holoproteínas) ou podem conter uma
porção não proteíca, denominada grupo
prostético. Neste caso, as proteínas
designam-se conjugadas ou heteroproteínas.
De acordo com a natureza do
grupo prostético são designadas de
glicoproteínas, lipoproteínas, fosfoproteínas,                                    http://s2.static.brasilescola.com/img/2012/12/colageno].jpg
etc.. 
glicoproteína
Proteínas – desnaturação das proteínas
As estruturas das proteínas são mantidas por ligações fracas. Quando as
proteínas são submetidas a determinados agentes, como a calor excessivo, agitação,
radiações ou variações do pH, estas ligações podem ser quebradas.
A quebra destas ligações altera a conformação normal das proteínas, levando a
uma perda da sua função biológica. Diz-se que houve desnaturação. Na maioria dos casos as
modificações são irreversíveis.

Função das Proteínas
A

importância biológica das proteínas é enorme, desempenhando funções
cruciais em diversos processos biológicos.

FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS
Função Estrutural: fazem parte de todos os constituintes celulares. Por exemplo, a
Queratina existe nos cabelos e unhas.
Função Enzimática: actuam como enzimas em quase todas reacções
químicas que ocorrem nos seres vivos. Exemplo: A pepsina existente no suco gástrico.
Função de Transporte: muitos iões e moléculas pequenas são transportadas
por proteínas. Exemplo: A Hemoglobina transporta O2 até aos tecidos.
Função Imunológica (defesa): os anticorpos são proteínas.
Função Motora: O tecido muscular é constituído por Miosina (proteína).
Função de Reserva Alimentar
Função Hormonal/Reguladora: algumas hormonas como a insulina e a
adrenalina têm constituição proteíca.

Glícidos ou Hidratos de Carbono
São compostos orgânicos ternários (constituídos por C, H e O). Nestas
biomoléculas, os átomos de O e H apresentam-se geralmente combinados na proporção
de 1 para 2, como na água, resultando desta particularidade o nome de Hidratos de
Carbono.
De acordo com a sua complexidade, consideram-se três grupos de
glícidos:
1. Monossacarídeos ou Oses (são os glícidos mais simples) ;
2. Oligossacarídeos (constituídos por 2 a 10 monossacarídeos unidos entre si);
3. Polissacarídeos (constituídos por mais de 10 monossacarídeos).
glucose
Monossacarídeos ou Oses
São as unidades estruturais dos glícidos. São os glícidos mais simples e são

frequentemente chamados de açucares simples.
Atendendo ao número de átomos de C (entre 3 a 9) que os constituem,
classificam-se em:
• Trioses (3C)
• Tetroses (4C)
• Pentoses (5C) 
• Hexoses (6C)
• Heptoses (7C)
• Etc.
As Pentoses e as
Hexoses, como a glicose, a frutose e a
galactose, são mais as frequentes nos
seres vivos e importantes no mundo
biológico. Tanto as pentoses como as
hexoses podem representar-se por uma
fórmula estrutural em cadeia aberta, mas             http://drnatiris.pt/wp-content/uploads/2013/05/hidratos-de-carbono.jpg
geralmente em solução as moléculas
tem fórmula estrutural cíclica,
constituindo anéis fechados de cinco
ou seis átomos de carbono.

Monossacarídeos ou Oses

Entre as pentoses destacam-se a ribose e a desoxirribose (possui menos um
átomo de O que a ribose), as quais entram na constituição dos ácidos nucleícos.
Oligossacarídeos
São moléculas constituídas por 2 a 10 moléculas de monossacarídeos ligados
entre si por um tipo de ligação covalente denominada ligação glicosídica.
Duas moléculas de monossacarídeos ligadas por ligação glicosídica originam
um dissacarídeo; três moléculas de monossacarídeos ligadas por ligação glicosídica
originam um trissacarídeo e assim sucessivamente. 
Ligação glicosídica

Ocorre condensação de 2 monossacarídeos. A Ligação glicosídica estabelece-se
sempre entre os radicais –OH com libertação de 1 molécula de água.
Oligossacarídeos
Alguns dissacarídeos merecem uma referência especial:
• Sacarose: glicose+ frutose
• Maltose: glicose + glicose
• Lactose: glicose + galactose