Públicado em > 22/05/21 > por > Enem Ninja

O que é Bioquímica?

Bioquímica

Bioquímica é o ramo da Biologia e da química, que é responsável pelo estudo de todos os processos químicos que acontecem nos organismos vivos. Ela aborda todos os compostos, orgânicos e inorgânicos, presentes nos seres vivos.

A bioquímica estuda todas as transformações moleculares, chamadas de metabolismo, que são necessárias para a sobrevivência e reprodução dos seres vivos.

Todas as espécies são formadas basicamente por carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e algumas outras moléculas. Os processos bioquímicos são necessários para a manutenção da vida. Entre eles estão a síntese de biomoléculas, o transporte de substâncias, produção de energia e eliminação de substâncias químicas.

1)A água

A molécula de água (H2O) é formada pelo grupamento de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. O arranjo destes átomos no espaço, com disposição não linear das ligações (pontes de hidrogênio) estabelece zonas positivas e negativas na molécula que assim forma um ângulo de 104,5°, garantindo propriedades intrínsecas e fundamentais a vida.

Devido esta polaridade, as moléculas de água se organizam através da atração mantida entre polos opostos (+ com –) entre moléculas distintas. Isso permite uma forte atração, denominada coesão molecular, que no estado líquido desta substância promove alta tensão superficial.

A polaridade também garante à molécula de água, desempenhar importantes reações extra e intra-celular, como: a solubilidade de outros compostos (proteínas, carboidratos, lipídios) na presença de água, sendo denominadas hidrofílicas, as que se dissolvem na água e hidrofóbicas, as que não se dissolvem na água; bem como participando de reações metabólicas (catabólicas ou anabólicas), que podem ser sínteses por desidratação (ligação peptídica entre dois aminoácidos gerando uma molécula de água) ou quebra por hidrólise (hidrólise da Adenosina Trifosfato – ATP, para geração de “energia” Celular).

Esta incrível molécula, se não bastasse, também tem grande participação na regulação térmica dos seres vivos. Seu alto calor específico permite a absorção de uma elevada quantidade de calor, com baixa variação de temperatura, ou seja, uma pessoa em estado febril tem sua sudorese aumentada para que a evaporação da água contida no suor absorva o calor corpóreo, para diminuição da temperatura do indivíduo.

Sem estas propriedades físico-químicas, da substância água: insípida, inodora e incolor, provavelmente não existiria vida neste magnífico planeta.

2)Sais Minerais

Os sais minerais são substâncias inorgânicas essenciais para o funcionamento adequado do nosso organismo. Eles estão presentes como eletrólitos nos líquidos corporais, como componentes de enzimas e hormônios e como componentes estruturais de alguns órgãos, tais como ossos e dentina nos dentes.

Os sais minerais são elementos que têm sua origem a partir do solo, sendo assim, os seres vivos não podem produzi-los. Para conseguirmos os sais necessários para nossa sobrevivência, uma alimentação adequada e balanceada é essencial. De acordo com a necessidade diária de cada sal mineral, podemos classificá-los em:

→ Cálcio: Esse sal participa da formação de ossos e dentes. Além disso, participam da coagulação sanguínea e regulam uma grande quantidade de funções celulares, incluindo-se o processo de contração muscular. O cálcio pode ser encontrado em leite e derivados, gema de ovo, cereais e legumes verdes.

→ Fósforo: Junto ao cálcio, o fósforo participa da composição de ossos e dentes. Esse sal também está relacionado com a produção de energia e é um dos componentes dos ácidos nucleicos. Pode ser encontrado em leites e derivados, cerais, carnes, ovos e pães.

→ Potássio: Esse sal está relacionado com a contração muscular e atividades dos nervos, pois atua promovendo a excitabilidade elétrica. Além disso, é um importante regulador dos batimentos cardíacos. É encontrado em frutas, cereais, leite e carnes.

→ Sódio: Está relacionado principalmente com a regulação do volume de líquidos corporais. Também é importante na condução do impulso nervoso, assim como o potássio, e está relacionado com a pressão sanguínea e contrações musculares. É encontrado no sal de cozinha, em alguns vegetais, queijo e diversos outros tipos de alimento.

→ Magnésio: Fundamental para o funcionamento adequado de nervos e músculos. Além disso, está relacionado com o metabolismo do cálcio e com a síntese de vitamina D. Esse sal mineral é encontrado em verduras com folhas verde-escuras, cereais, frutas cítricas e leguminosas.

→ Ferro: Por ser o componente principal da hemoglobina, esse sal mineral está relacionado com o transporte de oxigênio no nosso corpo. Encontrado em alimentos como fígado, rim, coração, gema de ovo, vegetais verdes, beterraba, feijão, cereais.

→ Flúor: Atua na composição de dentes e ossos. Além disso, está relacionado com a prevenção contra as cáries dentárias. Encontrado principalmente na água fluorada.

→ Iodo: É um sal fundamental para o funcionamento adequado da tireoide, portanto, está relacionado com o metabolismo. Encontrado em frutos do mar e no sal de cozinha iodado.

3)Glicídios

Os glicídios são moléculas orgânicas constituídas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, também conhecidos como açúcares, samarídeos, carboidratos ou hidratos de carbono. Essa classe de compostos é muito ampla e abrange desde o açúcar comum até compostos muito complexos, como a celulose e o amido, que são produzidos nos vegetais pelo processo de fotossíntese

1. Sacarose: é um dissacarídeo cuja molécula se forma pela condensação de uma molécula de glicose com uma molécula de frutose. Possui fórmula C₁₂H₂₂O₁₁, está presente em inúmeras plantas como a cana-de-açúcar e a beterraba, constitui o chamado açúcar comum.

2. Glicose: apresenta fórmula molecular C₆H₁₂O₆, é um sólido composto por cristais incolores solúveis em água e de sabor adocicado. É encontrado no mel de abelhas, em frutas como o figo e uva, e está presente em nosso sangue (porcentagem de 0,1 %).

3. Frutose: esse composto possui fórmula molecular C₆H₁₂O₆, se cristaliza com dificuldades no formato de agulhas solúveis em água e de sabor doce, pode ser encontrado de forma livre em frutos doces, mel de abelha e na forma condensada em oligossacarídeos e polissacarídeos.

4. Amido: polissacarídeo de fórmula (C₆H₁₀O₅)_n, presente em forma de grãos nas sementes, caules e raízes de vários vegetais como o feijão, arroz, trigo, milho, etc. É usado em grande quantidade na alimentação, para fabricar glicose e álcool etílico, e ainda no preparo de cola, goma e pó compacto (cosmético).

5. Celulose: possui fórmula molecular C₆H₁₀O₅, é o polissacarídeo mais conhecido no reino vegetal e ocorre de duas maneiras: inulina (celulose de reserva) e celulose comum (sustentação do vegetal), esta contribui para a formação da madeira. A celulose comum se hidrolisa em meio ácido e origina glicoses, já a inulina dá origem à frutose.

Mel de abelhas contém frutose e glicose.

4)Os lipídio

Os lipídios ou gorduras são moléculas orgânicas insolúveis em água e solúveis em certas substâncias orgânicas, tais como álcool, éter e acetona.

Também chamados lípidos ou lipídeos, essas biomoléculas são compostas por carbono, oxigênio e hidrogênio.

Podem ser encontrados em alimentos de origem vegetal e de origem animal e seu consumo deve ser feito de forma equilibrada.

Funções dos Lipídios

Os lipídios apresentam funções importantes para o organismo, confira a seguir:

Reserva de energia: utilizada pelo organismo em momentos de necessidade, e está presente em animais e vegetais;
Isolante térmico: nos animais as células gordurosas formam uma camada que atua na manutenção na temperatura corporal, sendo fundamental para animais que vivem em climas frios;
Ácidos graxos: estão presentes nos óleos vegetais extraídos de sementes, como as de soja, de girassol, de canola e de milho, que são usados na síntese de moléculas orgânicas e das membranas celulares.
Absorção de vitaminas: auxiliam a absorção das vitaminas A, D, E e K que são lipossolúveis e se dissolvem nos óleos. Como essas moléculas não são produzidas no corpo humano é importante o consumo desses óleos na alimentação.

Estrutura dos Lipídios

Os lipídios são ésteres, isso quer dizer que são compostos por uma molécula de ácido (ácido graxo) e uma de álcool (glicerol ou outro).

São insolúveis em água porque suas moléculas são apolares, ou seja, não têm carga elétrica e por esse motivo não possuem afinidade pelas moléculas polares da água.

5)Proteínas

A proteína é a mais importante das macromoléculas biológicas, compondo mais da metade do peso seco de uma célula. Está presente em todo ser vivo e tem as mais variadas funções.

Ela é um polímero de aminoácidos que pode atuar como enzimas, catalisando reações químicas, podem transportar pequenas moléculas ou íons; podem ser motoras para auxiliar no movimento em células e tecidos; participam na regulação gênica, ativando ou inibindo; estão no sistema imunológico, entre outras centenas de funções. Praticamente todas as funções celulares necessitam de proteínas para intermediá-las.

Ao longo de bilhões de anos cada uma delas foi se especializando em uma função distinta, o que depende da sua estrutura e forma.

Uma proteína é um grande polipeptídeo, ou seja, resíduos de aminoácidos estão ligados entre si covalentemente, chamamos de ligação peptídica. É a união entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina de outro aminoácido, liberando água. Esta sequência de aminoácidos é única para cada proteína específica e é determinada pelo gene.

Síntese proteica

A síntese proteica é um processo que se inicia no núcleo da célula, a partir de uma sequência específica do DNA, que é o gene e esta etapa chamamos de transcrição. A segunda etapa é a tradução, realizada no citoplasma da célula em organelas chamadas ribossomos. Após a última etapa pode haver mudanças nas propriedades dela, através de modificações em seus resíduos de aminoácidos. Existem vinte tipos de aminoácidos comuns que se rearranjam para formá-las. Isso nos dá um número enorme de tipos de proteínas, se pensarmos em um polipeptídeo com mais de cem resíduos, aumenta ainda mais a diversidade.

Fontes de proteínas

Como vimos, a proteína é essencial para o funcionamento de um organismo. Alimentos de origem animal possuem proteínas mais completas de aminoácidos essenciais. Elas também estão presentes nos vegetais, mas não encontramos a quantidade diária necessária de aminoácidos essenciais em um único vegetal.

Vitaminas

As vitaminas são moléculas orgânicas necessárias em pequena quantidade para o funcionamento adequado do organismo.Elas funcionam, principalmente, como catalisadoras de reações químicas dentro do nosso corpo, ou seja, atuam aumentando a velocidade de uma reação.

Na falta dessas substâncias, nosso organismo pode não conseguir realizar atividades essenciais efetivamente, havendo, assim, problemas graves de saúde. Para evitar o problema, é fundamental uma dieta saudável, que inclua, entre outros alimentos, vegetais, carnes, ovos e grãos. À carência de vitaminas dá-se o nome de hipovitaminose ou avitaminose.

Classificação das vitaminas

As vitaminas podem ser classificadas em dois grandes grupos: hidrossolúveis e lipossolúveis. As vitaminas hidrossolúveis são aquelas que são solúveis em água. Elas são armazenadas em pouca quantidade e, por isso, é necessário ingeri-las diariamente. As vitaminas lipossolúveis, por sua vez, são aquelas solúveis em lipídios (gorduras). Elas, diferentemente das hidrossolúveis, são armazenadas por mais tempo, não necessitando, portanto, de ingestão diária.

Veja a seguir as principais vitaminas:

Vitaminas hidrossolúveis

Vitaminas do complexo B (complexo formado por oito vitaminas): Essas vitaminas destacam-se pelo seu papel no fornecimento de energia para o corpo, por ajudarem no funcionamento do sistema nervoso e na manutenção do tônus muscular no sistema digestório. Podem ser encontradas em cereais, ovos, carnes, hortaliças e frutas.
Vitamina C (ácido ascórbico): Vitamina relacionada com a manutenção dos capilares, formação do colágeno, produção de hemácias, formação de ossos e dentes e absorção de ferro. Podemos encontrar essa vitamina em frutas cítricas, como limão e laranja, no brócolis, tomate, couve, entre outros.

Vitaminas lipossolúveis

Vitamina A (retinol): Essa vitamina atua principalmente na nossa visão, manutenção da pele e imunidade. Pode ser encontrada em alimentos como fígado, ovos, leite, vegetais folhosos verde-escuros e vegetais amarelo-alaranjados. (Leia também: A deficiência de vitamina A e a xeroftalmia)
Vitamina D (calciferol): Relaciona-se principalmente com o metabolismo dos ossos, sendo responsável por evitar o raquitismo. Essa vitamina pode ser encontrada em óleo de fígado de peixe, gema de ovo e manteiga. Podemos ainda produzir essa vitamina em nosso corpo quando realizada a devida exposição ao sol.
Vitamina E (tocoferol): Essa vitamina apresenta uma importante ação antioxidante. Pode ser encontrada em óleo de milho, gérmen de trigo, grãos e laticínios.
Vitamina K (filoquinona): Essa vitamina relaciona-se, principalmente, com a coagulação do sangue. É encontrada principalmente em vegetais folhosos e legumes.