Qual a principal substância orgânica que encontramos nas células dos seres vivos?

Tendo os seres vivos das mais variadas formas e h�bitos, compartilham propriedades comuns. A teoria da evolu��o sobre as esp�cies sugere que todos os seres viventes (e os extintos) descendem de um mesmo ancestral. Essa id�ia implica que n�s e os outros seres vivos, possu�mos algo em comum mas o qu�? Voc� se surpreender� ao verificar que apesar da biodiversidade aparente, os seres vivos s�o muito mais parecidos quando comparamos o padr�o de organiza��o qu�mica e o funcionamento das suas c�lulas de organismos multicelulares e unicelulares.

E ent�o? Parece mesmo dif�cil pensar na id�ia de que o param�cio (organismo unicelular) e o cachorro (organismo multicelular) possuam organiza��es semelhantes?

Para come�ar, entre os mais de 90 elementos qu�micos que ocorrem naturalmente, apenas 30 s�o essenciais para os organismos vivos. Podemos destacar os �tomos de carbono, oxig�nio, nitrog�nio, hidrog�nio, enxofre e f�sforo os quais participam com um total de 99% da massa da maioria das c�lulas! Esses elementos s�o chamados de biog�nicos.

Outro aspecto interessante � o fato de que todos seres vivos t�m a �gua como o principal constituinte: mais 70% da nossa massa corporal corresponde a esse solvente, seja planta ou animal. O que mais fascina � o fato de que a composi��o dos fluidos corporais tanto dos animais aqu�ticos como dos terrestres, praticamente n�o muda. Ou seja, se um vertebrado terrestre vive na �gua ou no ambiente terrestre, seus fluidos corporais s�o praticamente os mesmos. Em outras palavras, durante a conquista do ambiente terrestre, a sele��o natural conservou a composi��o dos fluidos corporais!

A qu�mica dos organismos vivos est� em torno dos �tomos de carbono que constitui a metade do peso seco das c�lulas. Esses �tomos formam cadeias unidas entre si e podem estar associados a outros grupos qu�micos denominados grupos funcionais. S�o os grupos funcionais das mol�culas org�nicas que atribuem propriedades qu�micas espec�ficas � biomol�cula. A �rea do conhecimento que descreve em termos moleculares as estruturas, os mecanismos e os processos qu�micos compartilhados por todos os organismos, e fornece os princ�pios organizacionais que fundamentam a vida em todas as suas diferentes formas s�o reunidos na l�gica molecular da vida, ou Bioqu�mica. Utilizando o conhecimento da Bioqu�mica vejamos do que s�o feitos os seres vivos.

O corpo do param�cio � a pr�pria c�lula enquanto que o c�o � formando de bilh�es de c�lulas. Mesmo assim, a organiza��o estrutural celular de ambos � semelhante: ambos s�o formados de c�lulas eucariontes.  As c�lulas desses organismos t�o distintos na apar�ncia s�o feitas de macromol�culas org�nicas mas s�o dotados propriedades comuns: montam e desmontam mol�culas. E quando montam consomem energia e quando desmontam, liberam energia das liga��es qu�micas.

As macromol�culas org�nicas que possuem elevado peso molecular s�o constru�das a partir da rea��o qu�mica entre subunidades moleculares menores ou mon�meros. Um fato marcante � que todos os seres vivos s�o universalmente constru�dos pelas mesmas fam�lias de macromol�culas biol�gicas: as prote�nas, os carboidratos, os lip�deos e os �cidos nucl�icos. Mas ent�o, por que os organismos vivos apresentam tanta diversidade de forma?  O grande segredo est� no fato de que um n�mero restrito de unidades b�sicas podem ser combinadas de diferentes formas para produzir diferentes grupos de compostos org�nicos. As prote�nas, por exemplo, s�o feitas de unidades b�sicas que chamadas amino�cidos. Ao todo s�o 20 amino�cidos, nem mais nem menos. Acontece que essas subunidades monom�ricas podem ser unidas por meio de liga��es covalentes em uma variedade virtualmente ilimitada de seq��ncias, exatamente como as pe�as b�sicas do brinquedo LEGO. Dessa forma, a combina��o de determinados tipos de amino�cidos podem produzir variados tipos prote�nas. Num outro n�vel de organiza��o supramolecular, as macromol�culas de diferentes grupos podem formar unidades morfol�gicas e funcionais das c�lulas como as complexas membranas e organelas. A principal diferen�a entre o param�cio e o c�o est� no n�vel de organiza��o estrutural das c�lulas, mas n�o na sua organiza��o bioqu�mica. 

Os blocos b�sicos do brinquedo LEGO podem ser montados formando as mais diferentes formas j� imagin�veis, desde uma imagem surreal at� uma fruta ou um carro.

Vamos ent�o conhecer mais de perto, a respeito das macromol�culas de que somos feitos.

As prote�nas s�o formadas por subunidades fundamentais denominadas amino�cidos e, junto com a �gua, formam a maior fra��o constituinte das c�lulas. Quase tudo que ocorre nas c�lulas envolve algum tipo de prote�na e ela desempenha in�meras tarefas. Todos os seres vivos utilizam apenas 20 amino�cidos para fabricarem todos os tipos de prote�nas de que necessitam. Assim, conforme a seq��ncia de como os amino�cidos est�o quimicamente ligados entre si, ser� poss�vel construir uma infinidade de prote�nas diferentes.

Principais fontes de prote�nas de nossa alimenta��o: leite, queijo, determinados gr�os e carnes em geral.

Foto extra�da de: http://www.egnutri.com.br/

As prote�nas podem ser classificadas em tr�s grupos:

� Prote�nas simples - S�o tamb�m denominadas de homoprote�nas e s�o constitu�das, exclusivamente, por amino�cidos. Podemos mencionar como exemplo a queratina, de nossas unhas e cabelos, as globulinas, de nosso sangue, a fibro�na e sericina, da seda produzida pelo bicho-da-seda e as demais prote�nas fibrosas, como o col�geno presente em nossa pele.

�Prote�nas Conjugadas - Denominadas heteroprote�nas s�o constitu�das por amino�cidos mais outro componente n�o-prot�ico, chamado grupo prost�tico. Podemos mencionar como exemplo hemoglobina, citocromo e prote�nas presentes no n�cleo celular.

� Prote�nas Derivadas - Formam-se a partir de outras por desnatura��o ou hidr�lise. Podemos citar como exemplos as proteoses e as peptonas que s�o formadas durante a digest�o dos alimentos.

As prote�nas tamb�m podem ser agrupadas em v�rias categorias de acordo com a sua fun��o. De uma maneira geral, as prote�nas desempenham nos seres vivos as mais variadas fun��es: estrutural (queratina), enzim�tica (protease, amilase, lipase, etc.), hormonal (insulina, glucagon), de defesa (anticorpos), etc.

Os carboidratos, tamb�m conhecidos como polissacar�deos, s�o pol�meros de a��cares simples e funcionam como reservat�rio imediato de energia qu�mica. A glicose � o a��car mais simples e ao se polimerizar forma macromol�culas como o amido e celulose (nas plantas) e o glicog�nio (nos animais). O amido e o glicog�nio s�o armazenados para utiliza��o futura, como fonte de energia imediata. Quando as c�lulas necessitam de glicose, esses pol�meros s�o �quebrados� e as mol�culas de glicose podem ser prontamente desmontadas para se extrair a energia qu�mica necess�ria.

Principais fontes de carboidratos de nossa alimenta��o: a��cares, p�es, massas, amido de ra�zes, tub�rculos vegetais (batata, beterraba, etc.) e gr�os (milho, trigo), nas frutas (frutose) e no leite (lactose). Foto extra�da de: http://premium.klickeducacao.com.br

Os carboidratos fazem parte de elementos estruturais do corpo na forma de carapa�a dos artr�podes. � o caso da quitina e da quitosana. Esses elementos proporcionam impermeabilidade � �gua, flexibilidade e resist�ncia mec�nica, de fato, ideais para servir de carapa�a, n�o � mesmo? Clique aqui e veja como as propriedades podem ser aproveitadas biotecnologicamente. Por fim, os carboidratos podem ser aproveitados pelos seres vivos como elementos estruturais de outras macromol�culas como �cidos nucl�icos (DNA e RNA).

Os lip�dios s�o compostos que coletivamente s�o insol�veis em �gua, ou seja, n�o se misturam a ela. J� os solventes org�nicos como �lcool, benzina, �ter e clorof�rmio podem dissolv�-los. Assim, quando voc� quiser limpar uma superf�cie engordurada ser� mais f�cil se usar um pano embebido em �lcool ou benzina do que molhado com �gua. Essa propriedade de insolubilidade aquosa torna poss�vel, plantas e animais utilizarem os lip�dios como uma capa quase impermeabilizante. As aves possuem uma gl�ndula produtora de �leo que elas espalham pelas penas com o bico. Assim, chovendo ou dentro da �gua, elas n�o se encharcam!   As folhas das plantas e a carapa�a dos artr�podes tamb�m s�o recobertas por um outro tipo de lip�dio, a cera que exerce a mesma propriedade!

Quimicamente, os lip�dios s�o mais diversificados do que as demais macromol�culas e, como conseq��ncia as suas fun��es.

O �cido graxo � um tipo de lip�dio que tem como caracter�stica o fato de possuir uma cabe�a hidrof�lica e uma cadeia (cauda) hidrof�bica.  A cadeia pode ter tamanho vari�vel sendo formada de �tomos de carbono e de hidrog�nio.  Essa dupla propriedade faz com que no meio aquoso, as mol�culas de �cidos graxos se juntem e formem estruturas supramoleculares chamadas micelas. � o que observamos quando a olho nu num prato engordurado. Quando lavamos o prato com sab�o ou detergente, essas micelas s�o desfeitas. Os �cidos graxos podem ter dois tipos de cadeia: a) saturada que possui apenas liga��es simples entre os �tomos de carbono ou b) insaturada incluindo liga��es duplas. Na temperatura ambiente muitos lip�dios ficam s�lidos como a manteiga e a banha de porco. Esses s�o chamados de gordura. J� os lip�dios que ficam com a consist�ncia liquida como o �leo de cozinha, o azeite de oliva, �leo mineral, etc. s�o chamados de �leos. fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/lipidios/lipidios.html

Os lip�dios podem ser classificados em: triglicer�deos, fosfolip�dios,  ester�ides, esfingolip�dios e prostaglandinas. Vamos conhecer mais detalhadamente alguns deles.
	�leos e gorduras Extra�da de: http://skatesaude.blogspot.com
Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/lipidios/lipidios.html
Triglicer�dios - S�o �steres de glicerol ou seja, mol�culas de glicerol associadas a uma, duas ou tr�s cadeias de �cidos graxos. S�o conhecidos como �leo e gorduras e foram apresentados anteriormente. As suas liga��es qu�micas s�o ricas em energia e esses tipos de lip�dios s�o universalmente utilizados por plantas e animais como forma de armazenamento de energia qu�mica. Na verdade, esses lip�dios armazenam mais calorias do que a mesma quantidade de carboidratos ou prote�nas. Um sinal de que organismo est� tendo um balan�o positivo de energia � quando o n�s come�amos acumular gordura e ficamos acima do peso normal, ou seja, engordamos! Para os mam�feros que vivem nas regi�es frias ou s�o mergulhadores, a gordura armazenada sob a pele, al�m de fonte de energia serve de excelente isolante t�rmico.
Ester�ides - s�o lip�dios derivados do colesterol. O colesterol � sintetizado exclusivamente por c�lulas animais sendo que as plantas produzem a mol�cula equivalente, o fitoesterol. Os ester�ides formam os horm�nios sexuais masculinos (testosterona) e femininos (estr�geno e a progesterona) produzidos respectivamente pelos test�culos e ov�rios. Al�m disso, h� um outro importante grupo de horm�nios ester�ides: os cortic�ides produzidos pela gl�ndula supra-renas, relacionado com a regula��o do metabolismo. Uma parcela do colesterol precisa ser obtida da dieta e a outra � fabricada pelo corpo, principalmente pelo f�gado, que junta o colesterol aos triglicer�dios e prote�nas de transporte formando os corp�sculos de HDL (lipoprote�na de alta densidade) ou LDL (lipoprote�na de baixa densidade). N�veis elevados de LDL no sangue n�o � um bom sinal pois aumentam o risco de de entupimento dos vasos sangu�neos podendo causar o tem�vel infarto(falta de oxig�nio e morte das c�lulas) do cora��o. Clique aqui e fique por dentro do que significa "colesterol bom" e "colesterol ruim".
	Fosfolip�dios -Formam a dupla camada  das membranas celulares como as da membrana citoplasm�tica ou da carioteca. A membrana bilip�dica separa fisicamente os fluidos de um compartimento e outro. A micela � diferente da bicamada lip�dica pois � formada por apenas de uma camada de lip�dio.
	Caroten�ides - S�o lip�dios sem �cidos graxos, coloridos de pigmentos vermelhos, alaranjados ou amarelos, encontrados nas c�lulas de todos os vegetais que conferem as cores caracter�sticas. Os animais n�o conseguem sintetiz�-los e necessitam deles. O caroten�ide de maior import�ncia biol�gica � o beta-caroteno ou provitamina A, que, por meio de cis�o molecular, origina a vitamina A (retinol), necess�ria ao bom funcionamento da vis�o. V�rias esp�cies de aves, especialmente os machos,  incluem esses pigmentos na dieta para acentuarem as cores das penas!  Saiba mais sobre carotenos...
	Ceras ou cer�deos - s�o lip�dios simples, presentes na cera que as abelhas utilizam para a constru��o da colm�ia, na cera que recobre a superf�cie das folhas (de carna�ba) e das frutas (como a manga).

Os �cidos nucl�icos s�o macromol�culas de dois tipos: o �cido desoxirribonucl�ico (DNA) e o �cido ribonucl�ico (RNA), ambos pol�meros de subunidades denominadas nucleot�deos. Cada nucleot�deo � formado por uma mol�cula de a��car, um grupo fosfato e uma base nitrogenada.

Nas mol�culas de DNA est�o todas as instru��es necess�rias para o desenvolvimento, crescimento, funcionamento e a morte, t�picas para cada esp�cie de ser vivo. De forma mais objetiva, as mol�culas de DNA armazenam os c�digos de fabrica��o das mol�culas de prote�nas. Para a s�ntese de prote�nas, a c�lula requer a participa��o intermedi�ria de mol�culas de RNA. Saiba como as mol�culas de DNA est�o associadas a hereditariedade, clicando aqui. 

O DNA � uma mol�cula formada por duas cadeias de nucleot�deos na forma de uma dupla h�lice. Essas cadeias s�o constitu�das por uma mol�cula de a��car (desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (T - timina, A - adenina, C - citosina ou G - guanina).

A dupla h�lice � uma condi��o essencial na divis�o da mol�cula de DNA durante a divis�o celular, j� que cada h�lice serve de molde para outra nova. O DNA localiza-se no interior do n�cleo dos organismos eucariotos. Ela fica na forma condensada associada a algumas prote�nas dando forma aos cromossomos. Nos organismos procariotos o DNA fica no citoplasma, j� que os mesmos n�o apresentam n�cleo.

O RNA � uma mol�cula geralmente formada por uma �nica cadeia de nucleot�deos na forma de simples fita. � como a fita de DNA mas entre as suas bases nitrogenadas, no lugar da timina est� a uracila (U). Geralmente, nos organismos eucariotos o RNA � sintetizado no n�cleo e depois � enviado para o citoplasma. Nos procariotos a s�ntese e localiza��o do RNA ocorrem no citoplasma.

�cidos Nucl�icos podem ser de dois tipos: DNA ou RNA, ambos pol�meros de nucleot�deos.

Foto extra�da de: http://sanabria.j.googlepages.com

De acordo com a  Biologia moderna, podemos dizer que a partir do DNA, � feito o RNA, e a partir do RNA s�o feitas as prote�nas (embora existam algumas exce��es, como o v�rus da AIDS - retrov�rus). Quer saber mais sobre o assunto? Clique aqui.

Aqui � importante deixarmos claro duas principais diferen�as entre DNA e RNA:

a) O RNA � um pol�mero de nucleot�deos, geralmente em cadeia simples, enquanto o DNA � um pol�mero de nucleot�deos geralmente em cadeia dupla.

b) O RNA � composto pelos nucleot�deos citosina, guanina, adenina e uracila enquanto o DNA � composto pelos nucleot�deos, citosina, guanina, adenina e timina.

1) Todos os seres vivos desse Planeta s�o feitos de basicamente de �tomos de carbono, nitrog�nio, hidrog�nio, oxig�nio e alguns outros elementos em menor quantidade.

2) Esses �tomos formam unidades monom�ricas que quando polimerizadas, formam unidades maiores chamadas mon�meros. Os mon�meros por sua vez, podem ser polimerizados em mol�culas org�nicas ainda maiores: assim, os amino�cidos formam prote�nas; os a��cares forma polissacar�deos; os nucleot�deos formam os �cidos nucl�icos (DNA e RNA) e os graxos  graxos, lip�dios.

3) De forma geral, podemos dizer que o que torna o param�cio diferente do c�o em termos de organiza��o bioqu�mica, � como o DNA das respectivas esp�cies codifica a seq��ncia de suas prote�nas constituintes,ainda que usem a mesma mat�ria-prima.

4)  Teoricamente, se um param�cio fosse completamente "desmontado" em amino�cidos, a�ucares, etc., o c�o poderia nutrir-se do param�cio e vice-versa!

LINKS para consultar: Biologia Celular. Blog do Prof Sanabria N�cleo de apoio ao ensino de qu�mica (NAEQ) da Universidade de Caxias do Sul. Leia textos interativos muito interessantes. Livros indicados para leitura mais profunda Lehninger: Princ�pios de Bioqu�mica dos autores David L. Nelson

Qual e o tipo de substância orgânica mais encontrada nos seres vivos?

Quais são as substâncias orgânicas que compõem os seres vivos?

Quais são as principais substâncias inorgânicas que encontramos nas células dos seres vivos?

Qual a principal substância inorgânica?