Introdução à Bioquímica

Quando se analisa a matéria que constitui os seres vivos, os principais elementos encontrados são: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S)= CHONPS. Os seis constituem cerca de 98% da massa corporal da maioria dos seres vivos.

Os constituintes químicos das células podem ser divididos em 2 grupos: os inorgânicos e os orgânicos. A vida na Terra baseia-se essencialmente no elemento CARBONO.

Os inorgânicos – água e sais minerais; os orgânicos – glicídios, lipídios, proteínas, enzimas, ácidos nucléicos e vitaminas. Os orgânicos são aqueles constituídos por cadeias de carbonos.

Composição média geral das células :

Água : cerca de 75 a 85% do peso de qualquer ser vivo, o resto é : proteínas(10 a 15%), lipídios (2 a 3%), glicídios (1%), ácidos nucléicos (1%), além de 1% de sais minerais.

- animais – 60% de água; 17% de proteínas; 12% de lipídios; 6% de glicídios; 4,5% de sais minerais.

vegetais-75% de água; 4%de proteínas; 0,5% de lipídios; 18% de glicídios; 2,5% de sais minerais.

Água

Substâncias inorgânicas da célula

Água –H2O

Corresponde cerca de 65 a 75% da massa do corpo dos seres vivos. É a substância que se encontra em maior quantidade no interior da célula. A porcentagem de água é maior nas células embrionárias, tornando-se menor à medida que avançamos de idade. Seu teor varia de acordo com a atividade celular, isto é, células que desempenham intensa atividade possuem maior quantidade de água do que as que trabalham pouco. Isso se explica por 2 razões:

- A água é um produto final que aparece ao término de muitas reações químicas; A+B C+água.

- A água é imprescindível para que ocorram as reações de hidrólise, que são tão comuns na atividade celular.

Água –H2O

Ora, quanto maior a atividade celular, mais surgirá a água no protoplasma como conseqüência das reações envolvidas . Da mesma forma, quanto mais trabalho a célula desenvolver, mais estará ela realizando hidrólise e, consequentemente, solicitando água.

As moléculas de água apresentam dupla polaridade: podem se associar-se a moléculas de carga elétrica positiva quanto a moléculas de carga negativa.

Sais, oses, proteínas e muitas outras substâncias orgânicas apresentam afinidade pela água, dissolvendo-se nela=HIDROFÍLICA.

Gorduras e outras substâncias cujas moléculas não têm cargas elétricas, isto é, são apolares (não –polarizadas), não se dissolvem em água= HIDROFÓBICA

Importância da água nos seres vivos

Solvente dos líquidos orgânicos, como sangue, linfa, e as substâncias intracelulares;

Conservação da temperatura nos animais endotérmicos-moderador de temperatura;

Veículo das substâncias que passam através da membrana;

Quando uma substância se dissolve em água, a mistura forma uma solução aquosa. O citoplasma das células é uma solução aquosa em que a água é o solvente, e substâncias dissolvidas, genericamente chamadas de Solutos, são os açucares,sais etc...).

Participação nas reações químicas - HIDRÓLISE;

Age como meio de dispersão de macromoléculas.

Coesão e adesão -tensão superficial (as pontes de hidrogênio mantêm as moléculas de água unidas umas às outras).

Além do seu aparecimento natural na célula, como produto final de numerosas reações químicas, a água também é obtida através da ingestão pelo organismo de alimentos que a contêm e de líquidos.

A perda de água excessiva pelo indivíduo leva-o ao quadro de desidratação.

Propriedades da água

Coesão e adesão: coesão atração entre as moléculas; adesão- atração entre moléculas de água e de outras substâncias polares.

Poder de dissolução:

- hidrofílica:dissolvem;

- hidrofóbica: não dissolvem.

Capilaridade: sobe por capilar devido a força de adesão e coesão geradas pelas moléculas.

Calor de vaporização: Líquido--vapor

Solidificação: sólido --- líquido

Calor específico: é a quantidade de calor necessária para elevar em 1 ºC a temperatura de 1g dessa substância.

c = 1cal/g°C

Ferro

Cálcio

Fósforo

Magnésio

Zinco

Potássio

Sódio

Flúor

Sais minerais

Sais minerais são substâncias inorgânicas formadas por íons, que resultam de átomos que receberam ou doaram elétrons. Um sal é formado por 2 tipos de íon:

- CÁTIONS= doaram elétrons e têm carga elétrica +

- ÂNIONS= que receberam elétrons e têm carga elétrica –

A concentração de íons H+ (hidrogênio) é chamada POTENCIAL HIDROGÊNIO ou pH, é o que determina o nível de acidez de um meio; quanto maior a concentração de H+, maior a acidez e menor o pH.

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ácido neutro básico

São substâncias que podem ser encontradas sob a forma não solúvel, como constituintes estruturais de certas partes do corpo (ossos, ovos) ou sob a forma solúvel em água, sendo, dissociados.Na forma dissociada, os sais minerais, participam de numerosas atividades celulares, tais como: permeabilidade, contração muscular, constituintes dos ossos, equilíbrio osmótico e manutenção do ph.

Ferro

Ferro é um componente fundamental da hemoglobina e de algumas enzimas do sistema respiratório. A deficiência deste mineral resulta em anemia.

Importante saber que sem a vitamina C, a quantidade de ferro obtida pela ingestão de vegetais é irrisória. O feijão, por exemplo, é rico em ferro. Porém, nosso organismo só consegue absorver apenas cerca de 10% desse mineral contido na leguminosa. No entanto, se o feijão for acompanhado de um alimento rico em vitamina C como suco de laranja a absorção pode chegar a 40%.

Principais fontes: Carnes; Porco; Frango; Espinafre

Cálcio

A necessidade de cálcio são geralmente supridas por laticínios, especialmente leite e verduras verde-escuras.

A maior parte do cálcio (90%) é armazenada nos ossos, com uma troca constante ocorrendo com o sangue, tecidos e ossos.

Sendo fundamental para o fortalecimento de ossos e dentes, o cálcio também é necessário para o funcionamento adequado do sistema nervoso e imunológico, contração muscular, coagulação sangüínea e pressão arterial.

A carência pode determinar o raquitismo nas crianças e osteoporose nos adultos.

Principais fontes: Laticínios : leite, iogurte e queijos; Peixes ósseos; Legumes; Brócolis; Repolho.

Fósforo

Atua na formação dos dentes e ossos; indispensável para o sistema nervoso e o sistema muscular, junto com o cálcio e com a vitamina D combatem o raquitismo.

Fósforo tem um papel importante na produção de energia juntamente com o cálcio. A energia química do corpo é armazenada em combinações de fosfato de alta energia.

O elemento fósforo é altamente venenoso, mas não é tóxico quando ingerido como fosfato na dieta.

Principais fontes: Carnes; Porco; Frango; Repolho.

Magnésio

Pesquisas revelaram que o magnésio tem um papel fundamental na performance em esportes de resistência. Este mineral atua principalmente nos músculos e ossos, onde ajuda na contração muscular e metabolismo energético.

Estudos mostraram que a deficiência de magnésio diminui a resistência e que o baixo nível deste mineral na circulação está associado à diminuição da capacidade aeróbica. Infelizmente, baixo nível de magnésio na circulação já foi constatado em corredores após a maratona está relacionado à perda pela transpiração.

Compõe a molécula de clorofila

Principais fontes: Legumes; Nozes;

Zinco

Atua no controle cerebral dos músculos; ajuda na respiração dos tecidos.

Participa no metabolismo das proteínas e carboidratos. Sua falta provoca a diminuição dos hormônios masculinos e favorece o diabetes.

Zinco ajuda a manter o sistema imunológico sadio, facilita a cicatrização de machucados e recuperação de lesões. Além disso, como atletas perdem zinco pelo suor, eles podem se tornar deficientes deste mineral mais rapidamente. Um dos sinais de deficiência de zinco é o aumento de resfriados.

Principais fontes: Alimentos ricos em proteínas como: carnes, frango e peixe.

Potássio

É um eletrólito importante para a transmissão nervosa, contração muscular e equilíbrio de fluidos no organismo.

Sintomas de deficiência de potássio incluem fraqueza muscular, desorientação e fadiga.

Principais Fontes: Carne, leite, frutas.

Sódio

Sódio é um eletrólito importante para a transmissão nervosa, contração muscular e equilíbrio de fluidos no organismo.

Corredores participando de maratonas devem prestar atenção na reposição de sódio para evitar a hiponatremia. Muito sódio na dieta pode levar à hipertensão em pessoas com predisposição genética.

Principais fontes: Sal; Azeite; Alimentos processados.

Flúor

Outros minerais

Cromo: estimula a absorção da glicose.Importante para o metabolismo. Encontramos no queijo, aves, pimenta do reino e cereais.

Fosfato ( Po4) : forma os nucleotídeos.

Carbonato (Co3): quando passam bicarbonato HCO3 têm ação impedindo a acidez da célula.

Cobalto: componente da vitamina B12. Essencial para as hemácias.

Cobre: Componente de muitas enzimas. Essencial para a síntese da hemoglobina.

Molibdênio: componente de algumas enzimas.

Selênio: funciona em íntima associação com a vitamina E.

Iodo: importante para o funcionamento da tireóide. Ë encontrado nos peixes e frutas. Estimula a glândula tireóide.