Bioquímica da vida - Conheça as principais substâncias que compõem os seres vivos

Humanos, 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 monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.

Alguns exemplos de monossacarídeos são a ribose, a desoxirribose, a glicose, a galactose e a frutose. Os dissacarídeos são formados pela união de dois monossacarídeos, como a lactose (glicose + galactose) e a sacarose (glicose + frutose). Os polissacarídeos são formados pela união de vários monossacarídeos, 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 glicerídeos, os esteroides e as ceras.

Os glicerídeos são os óleos e as gorduras. São formados por uma molécula de álcool de cadeia curta, chamado glicerol, e moléculas de ácidos graxos. Alguns glicerídeos 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.