OS LIPÍDIOS

fevereiro 25, 2009 às 11:36 am | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Comentários desativados em OS LIPÍDIOS

Os lipídios

Os lipídios constituem um grupo diverso de substâncias cuja característica principal é a de serem apolares e destituídas de cargas, sendo, portanto, pouco solúveis em água, ou seja, são hidrofóbicas (mas são solúveis em outros tipos de solventes). É importante destacar de imediato que o consumo de lipídios em excesso pode desencadear problemas de saúde como a obesidade e a aterosclerose, um tipo de arteriosclerose (perda da elasticidade dos vasos sangüíneos) graças ao acúmulo de placas de lipídios nos vasos sangüíneos.

Os principais tipos de lipídios e suas funções são:

1) Glicerídios: constituídos de um álcool, o glicerol, ao qual se ligam moléculas de ácidos graxos, moléculas de cadeias carbônicas longas. Os triglicerídios são os glicerídios contendo 3 ácidos graxos ligados ao glicerol:



Triglicerídios com ácidos graxos de cadeias insaturadas, ou seja, apresentando duplas ligações na cadeia carbônica, são os óleos, líqüidos em temperatura ambiente, pois a dupla ligação causa uma curvatura na cadeia carbônica, impedindo-os de serem empacotados próximos uns dos outros ao ponto de solidificarem. Em contrapartida, os de cadeias saturadas, ou seja, saturados de hidrogênios ligados e sem ligações duplas entre os carbonos da cadeia, são as gorduras, sólidas em temperatura ambiente.

Outro ponto importante a ser destacado sobre lipídios contendo ácidos graxos saturados e insaturados é o de que os insaturados fazem menos mal à saúde, aparentemente devido ao fato de que não podem ser organizados de forma tão compactada como os saturados, dificultando a formação de coágulos. Também é possível que o fato de terem uma dupla ligação na cadeia os tornem mais reativos e suscetíveis à ação enzimática. Boas fontes de ácidos graxos insaturados são o azeite, o salmão, a castanha-do-Pará e o abacate.


Em (A), alguns ácidos graxos saturados bastante empacotados. Em (B), note como a curvatura causada pela dupla ligação em um ácido graxo insaturado não permite que as moléculas sejam empacotadas de forma tão próxima. Fonte: Stryer. Biochemistry. 5th Ed.

Como funções dos glicerídios podemos destacar:

  • Constituem reserva energética para momentos de necessidade.
  • Isolante térmico (o tecido adiposo dos animais).
  • São necessários na absorção de vitaminas lipossolúveis (KADE).
  • Envolvidos na construção das membranas biológicas.
  • Requeridos na síntese das prostaglandinas, substâncias envolvidas em diversos processos, como a agregação plaquetária, inflamações e contração da musculatura lisa.

2) Ceras: constituídas de um álcool (que não o glicerol!) ao qual se ligam moléculas de ácidos graxos. Dentre suas funções podemos destacar a impermeabilização das folhas, prevenindo a perda excessiva de água. Também fazem parte da estrutura das colméias das abelhas.


3) Carotenóides: pigmentos avermelhados presentes nas células das plantas, envolvidos no processo fotossintético. O β-caroteno, presente nas cenouras, pode ser clivado em duas moléculas de vitamina A, o retinol, fundamental para o processo da visão.


4) Fosfolipídios: são os principais componentes das membranas biológicas, geralmente constituídos de uma molécula de glicerol ligada a dois ácidos graxos e um grupo fosfato. Sendo assim, a molécula possui uma porção carregada (o grupo fosfato), portanto hidrofílica, e uma porção não carregada (os ácidos graxos), hidrofóbica. Devido à sua estrutura, os fosfolipídios são então capazes de formar bicamadas lipídicas como as membranas biológicas. Moléculas que possuem uma porção hidrofílica e uma hidrofóbica são denominadas anfipáticas.


5) Esteróides: são moléculas de estrutura distinta das duas anteriores, constituídas de anéis carbônicos. Um esteróide bastante importante é o colesterol, molécula componente das membranas biológicas, nas quais tem as funções de regulagem da fluidez e também as tornam mais rígidas. (Observação: as plantas não possuem colesterol!).


Fonte: Stryer. Biochemistry. 5th Ed.

São também utilizados como precursores na síntese dos chamados hormônios esteróides.

E sobre os chamados colesterol bom e ruim?

As moléculas de colesterol e fosfolipídios podem ser transportadas no sangue associadas a certas proteínas. Ao conjunto lipídios mais proteínas, damos o nome de lipoproteínas. Destacaremos as LDL, liproproteínas de baixa densidade (low density liprotein) e as HDL, liproteínas de alta densidade (high density liprotein).


Modelos de uma LDL e uma HDL. Retirada de: http://www.nytimes.com/imagepages/2007/08/01/health/adam/19279HDLandLDL.html

Ambas podem transportar tanto o colesterol (com destinos diferentes) e os fosfolipídios, todavia, a LDL transporta principalmente colesterol para as células do corpo, ao passo que a HDL transporta principalmente fosfolipídios, e em menor quantidade, colesterol, mas para ser eliminado no fígado pela bile.

A LDL é às vezes chamado de “colesterol ruim”, pois o problema é que o consumo elevado de colesterol pode promover a diminuição da captação das LDL pelas células, e isso por sua vez pode promover o aumento da deposição desses lipídios nos vasos, e daí advêm doenças como a aterosclerose.


http://www.nhlbi.nih.gov/health/dci/Diseases/Atherosclerosis/Atherosclerosis_WhatIs.html

Em contrapartida, o consumo de óleos vegetais insaturados como os presentes no azeite (lembre-se que gorduras insaturadas são aquelas que apresentam dupla ligação entre átomos de carbono na cadeia carbônica, tornando as moléculas mais reativas), promove o aumento da produção de HDL, o que por sua vez, promove a eliminação de colesterol.

Exceto onde indicado, todas as figuras foram retiradas de KOOLMAN & ROEHM. Color Atlas of Biochemistry. 2nd Ed. 2005.


OS GLICÍDIOS

fevereiro 14, 2009 às 4:04 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Comentários desativados em OS GLICÍDIOS

Os glicídios

São moléculas também conhecidas como carboidratos, sacarídios ou açúcares, apesar de nem todos terem sabor adocicado. Têm fórmula molecular Cn(H2O)n, como a glicose: C6H12O6.

Suas duas funções principais são:

  • Consistem de fonte de energia.

  • Possuem também função estrutural, como a celulose, componente principal das paredes celulares de células vegetais, e a quitina, componente das paredes celulares de fungos e do exoesqueleto dos artrópodes.

Os glicídios podem ser divididos em três tipos principais:

  • Monossacarídios: são os glicídios mais simples, constituídos de 3 a 7 átomos de carbono, como a glicose, frutose e galactose. O prefixo mono indica que consiste de apenas uma molécula.

  • Dissacarídios: formados pela união de dois monossacarídios. Exemplos: Sacarose (glicose + frutose), lactose (glicose + galactose) e a maltose (glicose + glicose).

  • Polissacarídios: formados pela união de centenas ou milhares de monossacarídios.

Os principais polissacarídios são:

  • Amido: reserva energética das plantas, constitui parte importante da alimentação humana.

  • Glicogênio: reserva energética dos animais.

  • Celulose: componente das paredes celulares de células de plantas, pode ser utilizado como alimento por parte de animais em cujos sistemas digestórios se encontram microrganismos simbiontes produtores da enzima celulase, capaz de digerir a celulose. De qualquer forma, é importante ingerir fibras de celulose, pois elas dão volume e consistência à massa alimentar, ativando os movimentos intestinais.

  • Quitina: componente das paredes celulares de fungos e dos exoesqueletos dos artrópodes.

De forma geral, os glicídios que ingerimos são produzidos por organismos autótrofos, como as plantas, fotossintetizantes:

6 CO2 + 12 H2O + Energia luminosa à C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

A glicose é ingerida por diversos organismos, e convertida novamente em CO2 graças ao processo de respiração celular. O CO2 é então utilizado novamente pelos autótrofos fotossintetizantes.

Glicídios e obesidade (http://www.youmeworks.com/whylowcarb.html):

Por fim, é importante destacar que o consumo de glicídios em excesso pode levar a um quadro de obesidade, pois, em resumo, para que o organismo irá utilizar as gorduras como fonte energética sendo que há um excesso de glicídios prontamente disponível e que pode ser utilizado de forma mais imediata? Quanto mais doces se come, menos gordura se queima!

Além disso, quando comemos doces o organismo os digere e os glicídios são absorvidos do intestino para a corrente sangüínea, ocorre então a liberação do hormônio insulina, que promove a captação de glicose. Quanto mais se ingere doces, maior é a liberação de insulina, e menor passa a ser a concentração de glicose no sangue, o que te faz sentir vontade de comer ainda mais doces (e engordar mais!) para elevar a concentração de glicose no sangue (glicemia) de volta aos níveis normais.

A ÁGUA

fevereiro 14, 2009 às 3:14 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Comentários desativados em A ÁGUA

A importância da água para a vida.

 

 

A maioria dos pesquisadores crêem que a vida surgiu na água e ela é uma molécula essencial para a vida mesmo depois de seu surgimento: constitui 70-85 % da massa de um organismo (O percentual pode variar inclusive de acordo com o tipo de tecido, sendo ~20 % no tecido ósseo e ~85 % no tecido nervoso cerebral) e além disso, as reações biológicas ocorrem em meio aquoso.

 

Sua fórmula molecular é H2O e sua estrutura pode ser vista abaixo:

 

 

 

https://i0.wp.com/i100.photobucket.com/albums/m32/maxaug/gua1.gif

 

O Oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, então, na molécula de água atrai os elétrons compartilhados para si com maior intensidade, de forma que fica com uma maior densidade eletrônica e carga parcial negativa (δ) (visto que os elétrons têm carga negativa), enquanto os hidrogênios ficam então com carga parcial positiva (δ+). Por conta disso, a molécula de água é polar, tem um pólo positivo e um negativo como se pode ver na figura.

 

Em decorrência de sua polaridade e estrutura, a molécula de água pode formar ligações de hidrogênio entre si e com outras moléculas polares. A ligação de hidrogênio é uma interação na qual um átomo bastante eletronegativo atrai para si um hidrogênio com carga parcial positiva de uma molécula vizinha. Graças às ligações de hidrogênio, as moléculas de água tendem a se manter unidas e podem formar uma “película” na superfície em contato com o ar, por isso as gotas d’água têm formato arredondado e alguns insetos conseguem andar na superfície da água sem afundar, pois a força peso que exercem sobre a superfície da água não é o bastante para romper essa película (note então que esses insetos não estão boiando sobre a superfície da água!).

 

 

 

Ainda devido às suas propriedades físico-químicas, a água pode atuar como solvente. Um solvente é uma substância que atua separando agregados ou cristais de outras substâncias. Por exemplo, a água pode dissolver um cristal de sal de cozinha (NaCl) ao interagir e separar os íons componentes, o Na+, que interage com o oxigênio de carga parcial negativa, e o Cl, que interage com os hidrogênios de carga parcial positiva.

 

 

As substâncias podem ser classificadas em dois tipos, de acordo com sua afinidade pela molécula de água:

 

  • Hidrofílicas: são moléculas polares, têm afinidade pela água e podem ser dissolvidas em água. Ex: os glicídios.

  • Hidrofóficas: são moléculas apolares, não têm afinidade pela água e não se dissolvem na água. Os principais exemplos são os lipídios.

 

A água também está envolvida em diversas reações químicas que ocorrem dentro das células, sendo basicamente:

 

  • Desidratação: a água atua como produto da reação. Exemplo: A + B –> C + H2O

  • Hidrólise: a água atua como reagente da reação. Exemplo: D + H2O –> E + F

 

Outra função importante da água, que também se deve às suas propriedades físico-químicas, é a de moderadora da temperatura do organismo: ela previne variações bruscas de temperatura. Os motivos pelos quais ela é capaz de atuar dessa forma são:

 

  • Calor específico elevado: É difícil esquentar ou esfriar a água.

  • Calor latente de vaporização elevado: Ela “rouba” bastante calor quando evapora, pois para isso é preciso romper as ligações de hidrogênio. Graças a isso pode resfriar o organismo e evitar o superaquecimento.

  • Calor latente de fusão elevado: A água tem de liberar muito calor para congelar, ou seja, não congela facilmente.

 

Atenção para as definições:

 

  • Calor específico: quantidade de calor que um grama de uma substância deve absorver para elevar sua temperatura em 1° C, sem que haja mudança de estado físico.

  • Calor latente de vaporização: quantidade de calor absorvida durante a vaporização de uma substância em seu ponto de ebulição.

  • Calor latente de fusão: quantidade de calor necessária para transformar um grama de uma substância no estado sólido para o estado líqüido, na temperatura de fusão.

 

*Todas as figuras foram retiradas do livro de bioquímica do Lehninger, 4th Ed.

 


 

 

O Oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, então, na molécula de água atrai os elétrons compartilhados para si com maior intensidade, de forma que fica com uma maior densidade eletrônica e carga parcial negativa (δ) (visto que os elétrons têm carga negativa), enquanto os hidrogênios ficam então com carga parcial positiva (δ+). Por conta disso, a molécula de água é polar, tem um pólo positivo e um negativo como se pode ver na figura.

A CIÊNCIA E O MÉTODO CIENTÍFICO

fevereiro 10, 2009 às 6:01 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Comentários desativados em A CIÊNCIA E O MÉTODO CIENTÍFICO

O que é ciência? De forma geral, pura e simplesmente “saber”. Mas em um sentido mais específico, ciência da forma que um cientista faz dentro de um laboratório pode ser definida como:

Forma ou conjunto de procedimentos utilizados para adquirir conhecimentos baseada em observações e experimentos passíveis de serem repetidos e que acabam por originar teorias. A ciência também busca desvendar as leis que descrevem o funcionamento do mundo material.

Um conceito associado é o de tecnologia, que consiste na utilização dos conhecimentos científicos para a obtenção de resultados práticos.

O conjunto de procedimentos utilizados pelos cientistas pode ser resumido ou exemplificado pelo método científico clássico, que consiste das seguintes etapas:

  1. Problema: a primeira coisa que se faz é perceber um “problema”. Basicamente é aquilo que se quer resolver ou saber mais sobre.

  2. Pergunta: então o problema é formulado em forma de pergunta, para que a partir daí se possa tentar obter uma resposta.

  3. Formulação de uma hipótese. Hipótese é uma tentativa de explicar um fenômeno.

  4. Teste da hipótese: consiste na observação e/ou elaboração de um experimento para testá-la.

  5. Conclusões sobre a validade da hipótese: onde se pode rejeitar ou aceitar a hipótese, dependendo dos resultados dos testes. Se a hipótese for rejeitada, é necessário formular uma nova, a partir dos dados obtidos, caso a hipótese seja confirmada ou aceita, ela pode vir a fazer parte de uma teoria.

Teoria: conjunto de conhecimentos que procura explicar fenômenos abrangentes da natureza.

Vejamos um exemplo clássico:

Alguém observa ou sabe que algumas goiabas apresentam larvas. Essa mesma pessoa também observa ou sabe que é comum haver moscas pousando nas goiabas em determinados períodos. Daí surge um problema, que pode ser formulado como pergunta: de onde vêm as larvas das goiabas?

O segundo passo é formular uma hipótese. Neste caso, a pessoa suspeita que as larvas sejam provenientes de ovos de moscas depositados nos frutos.

Em seguida, deve-se testar a hipótese. O indivíduo propôs fazer o seguinte: cobrir algumas goiabas com sacos plásticos antes do período em que as moscas começam a sobrevoar e pousar nos frutos.

Como você provavelmente já sabe, ao final do experimento, os frutos cobertos não apresentarão larvas (indicando que são provenientes dos ovos das moscas). Ao passo que os frutos descobertos, onde as moscas puderam pousar, apresentarão larvas, justamente devido ao fato de que as moscas puderam depositar seus ovos neles. A conclusão que se tira é a de que a hipótese foi confirmada e é verdadeira.

Alguns detalhes importantes a serem destacados:

  1. Note que a pessoa não cobriu todos os frutos. Em um experimento sempre é importante ter um grupo experimental que irá sofrer uma intervenção (neste caso, as goiabas cobertas) e um segundo grupo, chamado de grupo controle, que não sofrerá a intervenção (goiabas descobertas), mas ao final do experimento será comparado ao grupo experimental, para que se possamos ter uma boa noção dos efeitos da intervenção. Se acontecesse de as goiabas descobertas também não apresentarem larvas, a hipótese poderia ter de ser descartada ou reformulada.

  2. Caso a pessoa tivesse proposto a hipótese de que as larvas são provenientes das próprias goiabas, e não das moscas, os resultados do experimento iriam descartar essa hipótese, que por sua vez teria então de ser descartada ou reformulada.

  3. Os conhecimentos obtidos com esse conhecimento científico poderiam ser utilizados no desenvolvimento de tecnologias de preservação dos frutos, por exemplo.

O QUE É BIOLOGIA? O QUE É VIDA?

fevereiro 10, 2009 às 5:51 pm | Publicado em Blogroll, Uncategorized | Comentários desativados em O QUE É BIOLOGIA? O QUE É VIDA?

Biologia (bios + logos) é a ciência que estuda a vida em seus mais diversos aspectos (no que consiste, como se dá o funcionamento de um organismo vivo, como se comporta, do que é constituído e etc.). A biologia moderna teve seu surgimento com os naturalistas do século XIX e seus estudos sobre os organismos vivos, suas origens, e como diferiam dos objetos inanimados, tendo em vista o fato de ambos serem constituídos de átomos, e, portanto, também sujeitos às leis da natureza.

Uma coisa é certa: de forma geral, é fácil diferenciar um organismo vivo de um objeto inanimado. Mas o que é vida? Infelizmente, ainda não sabemos responder ao certo.

Porém, sabemos quais são as características mais fundamentais dos seres vivos:

  • No que diz respeito à sua composição, os organismos são constituídos de matéria, e essa matéria está sujeita às leis da natureza que regem o funcionamento do universo (gravidade e etc).

    • Os átomos que constituem os organismos são principalmente: CHONSP. Excetuando o H, esses elementos não estão dentre os elementos mais abundantes do universo, mas são aqueles que possuem as propriedades físico-químicas capazes de formar as moléculas biológicas requeridas para que haja vida (aminoácidos, carboidratos, lipídios e etc.).

  • A unidade básica dos organismos vivos é a célula. Uma célula consiste de um compartimento membranoso microscópico preenchido por um material gelatinoso onde ocorrem os processos químicos essenciais para a vida. Os três componentes básicos de uma célula são a membrana plasmática, o citoplasma e o núcleo.

    • Existem dois tipos de células:

      • Procarióticas: as mais simples. Não possuem um envoltório nuclear. OBS: Pode ser que algumas bactérias possuam uma organela semelhante ao acidocalcissomo!

      • Eucarióticas: as mais complexas. Possuem envoltório nuclear e uma série de compartimentos membranosos internos, as organelas.

      • Os vírus são um caso à parte. Não se sabe se são vivos ou não, justamente por serem acelulares, então não têm metabolismo próprio e são parasitas intracelulares obrigatórios.

  • Metabolismo: é o conjunto bastante interligado de todas as reações químicas que ocorrem dentro das células:

    • Catabolismo: reações que envolvem a degradação de moléculas orgânicas complexos em compostos simples com a conseqüente liberação de energia.

    • Anabolismo: reações de síntese de moléculas orgânicas complexas a partir de moléculas orgânicas mais simples.

  • Capacidade de reagir aos estímulos (como a quimiotaxia).

  • Crescimento e reprodução. Note que o crescimento de um organismo unicelular se dá pelo aumento do tamanho da célula, ao passo que o crescimento de um organismo multicelular pode se dar tanto pelo aumento do tamanho das células quanto pela multiplicação delas.

  • Hereditariedade: capacidade de transmitir características aos descendentes.

  • Populações de organismos vivos apresentam variabilidade genética e podem, ao longo das gerações, melhor se ajustarem ao ambiente graças ao processo de seleção natural.

E o que é vida?

Ninguém concorda ou sabe uma definição definitiva. Todavia é possível oferecer algumas definições possíveis:

Uma definição simples pode ser: sistema químico altamente organizado que se mantém às custas de gasto energético e, além disso, pode se multiplicar.

Uma definição mais completa, tendo em vista o primeiro ser vivo, pode ser: um sistema vivo é aquele capaz de transformar matéria/energia externas em um processo interno de auto-manutenção e que, por sua vez, também produz seus próprios componentes. Além disso:

  • Deve ser um sistema químico.

  • Esse sistema tem de estar em uma região que aumenta em ordem (decresce em entropia/desordem) por meio de ciclos movidos por um fluxo de energia.

  • Cresce e se sustenta retirando energia e átomos das suas redondezas, ou seja, apresenta metabolismo.


Entries e comentários feeds.