Composição Química dos Seres Vivos

1. Funções dos Seres Vivos

• Nutrição: Troca de matéria e energia com o meio externo.
• Reprodução: Geração de descendentes para a manutenção da espécie.
• Relação: Capacidade de responder a estímulos do ambiente.

2. Bioelementos

Todos os seres vivos possuem um grupo restrito de elementos químicos:

• Primários (C, H, O, N, P, S): Possuem propriedades especiais para construir as moléculas da vida, representando até 98% do peso total.
• Secundários (Ca, K, Mg, Cl, I, Cu, Zn): Alguns não chegam a 0,1% de proporção, sendo chamados de oligoelementos ou elementos-traço (como o Fe), mas são indispensáveis para o organismo.

3. Biomoléculas

Resultam da combinação dos bioelementos através de ligações químicas. Podem ser inorgânicas ou orgânicas.

Biomoléculas Inorgânicas

• Água: Formada por dois átomos de hidrogênio (H) e um de oxigênio (O). O oxigênio possui alta eletronegatividade, gerando um excesso de carga negativa no O e positiva no H. Embora a molécula seja eletricamente neutra, ela é polar. As moléculas de água unem-se por pontes de hidrogênio (atração eletrostática). Possui alto calor específico, atua como o principal solvente biológico, atinge densidade máxima a 4 °C e pode se ionizar.
• Sais Minerais Precipitados: Possuem função estrutural, conferindo consistência a ossos e conchas.
• Sais Minerais Dissolvidos: Em forma iônica, regulam o pH, desempenham funções específicas e mantêm o equilíbrio hídrico por osmose.
  • Osmose: Difusão da água através de uma membrana semipermeável, do meio de menor concentração de soluto para o de maior concentração.
  • Difusão: Movimento líquido de partículas de uma região de maior concentração para uma de menor concentração.

Biomoléculas Orgânicas

• Carboidratos: Compostos ternários (C, H e O), quimicamente classificados como polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas. Suas funções incluem fonte de energia celular, reserva energética e componentes estruturais.
  • Monossacarídeos: Formados por uma única molécula (3 a 7 carbonos). Podem ser aldoses (grupo aldeído) ou cetoses (grupo cetona).
  • Dissacarídeos: União de dois monossacarídeos com liberação de uma molécula de água (H₂O). São açúcares simples e solúveis. A ligação ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e outro carbono.
  • Polissacarídeos: Polímeros resultantes da união de múltiplos monossacarídeos.
• Lipídios: Compostos formados por C, H e O. São apolares ou de baixa polaridade, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. Os ácidos graxos podem ser saturados (sem ligações duplas) ou insaturados (com ligações duplas). Suas funções incluem reserva de energia, isolamento térmico, proteção e base estrutural das membranas.
  • Gorduras (Triglicerídeos): Formadas pela união de glicerol com ácidos graxos por ligações éster. As saturadas são comuns em animais (sólidas à temperatura ambiente) e as insaturadas em vegetais (líquidas).
  • Ceras: Formadas por um monoálcool de cadeia longa e um ácido graxo. Atuam na impermeabilização e proteção.
  • Fosfolipídios: Possuem uma cabeça polar (hidrofílica) e caudas apolares (hidrofóbicas). Formam a bicamada lipídica das membranas celulares.
  • Esteroides: Compostos por anéis hidrocarbonetos fundidos, insolúveis em água (ex: colesterol, vitamina D e hormônios sexuais).
• Proteínas: Macromoléculas formadas por C, H, O e N. São polímeros de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Os aminoácidos possuem um grupo amino e um carboxila, apresentando caráter anfótero.
  • Funções: Estrutural (colágeno), transporte (hemoglobina), reguladora (insulina), contrátil (actina e miosina), defesa (anticorpos) e enzimática.
    • Enzimas: Catalisadores biológicos altamente específicos e eficientes. As hidrolases catalisam a quebra de ligações químicas por hidrólise.
• Ácidos Nucleicos: Polímeros (polinucleotídeos) formados por C, H, O, N e P, cujas unidades são os nucleotídeos, unidos por ligações fosfodiéster. Os nucleotídeos contêm bases nitrogenadas: pirimídicas (anel simples: citosina, timina, uracila) e púricas (anel duplo: adenina, guanina).
  • DNA (Ácido Desoxirribonucleico): Contém as bases A, T, C, G. Localiza-se no núcleo, mitocôndrias e cloroplastos. Possui estrutura de dupla hélice antiparalela, estabilizada por pontes de hidrogênio (A-T e C-G). Armazena e transmite a informação genética.
  • RNA (Ácido Ribonucleico): Contém as bases A, U, C, G. Divide-se em RNA Mensageiro (copia a informação do DNA), RNA Ribossômico (compõe os ribossomos) e RNA de Transferência (transporta aminoácidos).