Composição química da Célula
Na natureza
dos seres viventes, a água é o componente químico que entra em maior
quantidade, mas as substâncias orgânicas predominam em variedade, pois é
grande o número de proteínas, ácidos nucléicos, lipídios e carboidratos
diferentes que formam a estrutura das células e dos organismos. Sais
minerais e vitaminas participam em doses pequenas, mas também
desempenham papéis importantes.
A água e os
sais minerais formam os componentes inorgânicos da célula. Os
componentes orgânicos abrangem as demais substâncias.
O estudo da
composição química dos organismos tem a sua maior parte fundamentada na
bioquímica da célula ou Citoquímica.
Afinal, os seres viventes têm a sua estrutura
basicamente organizada e estabelecida na célula.
Os
elementos químicos que participam da composição da matéria viva estão
presentes também na matéria bruta. Entretanto, nesta última, os átomos se
dispõem de forma mais simples, compondo substâncias cujas fórmulas são
pequenas e de pequeno peso molecular, que muitas vezes não chegam a formar
moléculas. É o que acontece nos compostos iônicos
como o cloreto de sódio (NaCl – sal de cozinha).
Embora a
matéria vivente também apresente muitas substâncias da Química Inorgânica,
o seu grande predomínio qualitativo se prende aos compostos da Química
Orgânica, cujas moléculas revelam cadeias de carbono que vão de uma
discreta simplicidade (monossacarídeos) à mais
extraordinária complexidade (proteínas).
Composição Química Elementar Média da Célula
Principais elementos:
Oxigênio......................................
65,0%
Carbono......................................
18,0%
Hidrogênio...................................
10,0%
Nitrogênio.....................................
3,05
Subtotal......................................
96,0%
Cálcio (Ca)....................................
1,80%
Fósforo (P)....................................
1,20%
Potássio (K).
............................. ...0,35%
Enxofre
(S).....................................0,25%
Sódio (Na).....................................
0,15%
Cloro (Cl)......................................
0,15%
Magnésio (Mg)...............................
0,05%
Flúor
(F)........................................
0,007%
Ferro (Fe)......................................
0,005%
Subtotal........................................
3,962%
Outros(Zn,Br,Mn,Cu,I,Co)
....................................................
0,038%
TOTAL.......................................
100,00
Principais Substâncias:
Água........................................... 65%
Proteínas..................................... 15%
Lipídios......................................... 8%
Carboidratos................................. 6%
Sais
Minerais................................. 5%
Outros..........................................
1%
TOTAL....................................... 100
A ÁGUA
A
quantidade de água e sais minerais na célula e nos organismos deve ser
perfeitamente balanceada, qualificando o chamado equilíbrio
hidrossalino.
Esse
equilíbrio é fator decisivo para a manutenção da
homeostase.
Além disso,
eles desempenham numerosos papéis de relevante importância para a vida da
célula.
A queda do
teor de água, nas células e no organismo, abaixo de certo limite, gera uma
situação de desequilíbrio hidrossalino, com
repercussões nos mecanismos osmóticos e na estabilidade físico-química (homeostase).
Isso caracteriza a desidratação e põe em risco a vida da célula e do
organismo.
A água é
obtida através da ingestão de alimentos sólidos ou pastosos, de líquidos e
da própria água. Alguns animais nunca bebem água, eles a obtêm
exclusivamente através dos alimentos.
Ao fim das
reações de síntese protéica, glicídica e
lipídica, bem como ao final do processo
respiratório e da fotossíntese, ocorre a formação de moléculas de água. Por
isso o teor de água no citoplasma é proporcional à atividade celular. Nos
tecidos muscular e nervoso sua proporção é de 70
a 80%, enquanto que no tecido ósseo é de cerca de 25%.
Além da
atividade da célula ou tecido, o teor de água em um organismo depende também
da espécie considerada. Nos cnidários (águas-vivas) sua proporção pode
chegar a 98%, nos moluscos é um pouco maior do que 80%,
na espécie humana varia entre 60 e 70%.
A proporção
varia também com a idade do indivíduo. Nos embriões, a quantidade de água é
maior do que nos adultos.
Importância da Água
Þ
Ela
representa o solvente universal dos líquidos orgânicos. É o solvente
do sangue, da linfa, dos líquidos intersticiais nos tecidos e das secreções
como a lágrima, o leite e o suor.
Þ
É a fase
dispersante de todo material citoplasmático. O citoplasma nada mais é do
que uma solução coloidal de moléculas protéicas,
glicídicas e lipídicas, imersas em água.
Þ
Atua no
transporte de substâncias entre o interior da célula e o meio
extracelular.
Þ
Grande
número de reações químicas que se passam dentro dos organismos compreende
reações de hidrólise, processos em que moléculas grandes de proteínas,
lipídios e carboidratos se fragmentam em moléculas menores. Essas reações
exigem a participação da água.
Þ
Pelo seu
elevado calor específico, a água contribui para a manutenção da
temperatura nos animais homotermos (aves e
mamíferos).
NOÇÃO DE pH
Na água
líquida, há uma tendência natural de algumas moléculas passarem à forma
ionizada.
H2O
--> H+ + OH-
Na água
pura, o número de íons H+ que se formam é exatamente igual ao número de íons
OH-. Entretanto, quando uma substância iônica ou polar é dissolvida na água,
pode mudar o número relativo desses íons.
Þ
Quando
ÁCIDO CLORÍDRICO (HCl) é dissolvido na água
é quase completamente dissociado em íons H+ e Cl-.
A solução passa a conter maior número de íons H+ do que íons OH-. Dizemos
nesse caso que a solução está ácida.
Þ
Quando o
HIDRÓXIDO DE SÓDIO (NaOH) é dissolvido na
água forma íons Na+ e OH-. Então essa solução passa a conter maior número de
íons OH- do que íons H+. Dizemos que a solução está básica ou
alcalina.
Para
expressar o grau de acidez ou de alcalinidade de uma solução, utiliza-se o
que se denomina pH (potencial de íons hidrogênio ou
hidrogeniônico).
A escala
de pH varia de 1 a 14.
Þ
Quando as
concentrações dos íons H+ e OH- são iguais, a solução está neutra e
seu pH vale 7.
Þ
Quando a
concentração de íons H+ é maior do que a de íons OH-, a solução está
ácida e o seu pH é menor do que 7.
Þ
Quando a
concentração de íons H+ é menor do que a de íons OH-, a solução está
alcalina ou básica e o pH é maior do que 7.
OS SAIS MINERAIS
Þ
Eles
representam substâncias reguladoras do metabolismo celular.
Þ
São obtidos
pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos, cereais, leite,
peixes, etc.
Þ
Os sais
minerais têm participação nos mecanismos de osmose, estimulando, em função
de suas concentrações, a entrada ou a saída de água na célula.
Þ
A
concentração dos sais na célula determina o grau de densidade do material
intracelular em relação ao meio extracelular. Em função dessa diferença ou
igualdade de concentração é que a célula vai se mostrar hipotônica,
isotônica ou hipertônica em relação ao seu ambiente externo,
justificando as correntes osmóticas ou de difusão através da sua membrana
plasmática.
Portanto, a
água e os sais minerais são altamente importantes para a manutenção do
equilíbrio hidrossalino, da pressão osmótica e
da homeostase na célula.
Importância dos Sais Minerais
Þ
Os sais
podem atuar nos organismos na sua forma cristalina ou
dissociados em íons.
Þ
Os sais de
ferro são importantes para a formação da hemoglobina. A deficiência de ferro
no organismo causa um dos tipos de anemia.
Þ
Os sais de
iodo têm papel relevante na ativação da glândula tireóide, cujos hormônios
possuem iodo na sua fórmula. A falta de sais de iodo na alimentação ocasiona
o bócio.
Þ
Os fosfatos
e carbonatos de cálcio participam na sua forma cristalina da composição da
substância intercelular do tecido ósseo e do tecido conjuntivo da dentina. A
carência desses sais na alimentação implica no desenvolvimento anormal de
ossos e dentes, determinando o raquitismo. Como íons isolados, os fosfatos e
carbonatos atuam no equilíbrio do pH celular.
Þ
Os íons de
sódio e potássio têm ativa participação na transmissão dos impulsos nervosos
através dos neurônios.
Þ
Os íons
cálcio atuam na contração das fibras musculares e no mecanismo de coagulação
sangüínea.
Þ
Os íons
magnésio participam da formação da molécula de clorofila, essencial para a
realização da fotossíntese.
Þ
Os íons
fósforo fazem parte da molécula do ATP (composto que armazena energia) e
integra as moléculas de ácidos nucléicos (DNA e RNA).
Os sais
mais comuns na composição da matéria viva são os cloretos, os carbonatos,
os fosfatos, os nitratos e os sulfatos (de sódio, de potássio, de
cálcio, de magnésio e outros).
OS CARBOIDRATOS OU
GLICÍDIOS
Carboidratos, glicídios, glúcides ou hidratos de
carbono
são compostos formados por cadeias de carbono, ricos em hidrogênio e
oxigênio, e que representam as primeiras substâncias orgânicas formadas na
natureza, graças à fotossíntese das plantas e
quimiossíntese das bactérias.
Podemos
representar o processo pela equação simplificada:
H2O
+ CO2 + luz -->
Cn(H2O)m
+ O2
Observe que
como produto secundário da reação forma-se o oxigênio.
Nesses
compostos, para cada átomo de carbono existem 2 átomos de hidrogênio e 1 de
oxigênio, na proporção da molécula da água. Daí o nome hidrato de carbono,
podendo-se representar genericamente por Cn(H2O)m
(onde n pode ser igual ou diferente de m).
A energia
foi incorporada nas moléculas de carboidrato.
No processo
inverso (respiração) a energia será liberada.
Os
carboidratos são substâncias essencialmente energéticas.
A oxidação
dos mesmos na célula libera considerável quantidade de energia.
Cn(H2O)m
+ O2 --> CO2
+ H2O + energia
Sob o
aspecto biológico, os carboidratos podem ser classificados em:
monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
Þ
Monossacarídeos ou oses
são carboidratos que não sofrem hidrólise. Suas moléculas possuem de 3 a 7
átomos de carbono e podem ser chamadas de trioses, tetroses, pentoses,
hexoses e heptoses. Apresentam valor biológico as
hexoses [(C6H12O6)
– glicose, frutose e galactose} e as pentoses {ribose (C5H10O5)
e desoxirribose (C5H10O4)].
A glicose é encontrada em todos os carboidratos. No sangue humano
deve estar na proporção de 70 a 110 mg por 100 ml.
É a principal fonte de energia dos seres vivos. A frutose é
encontrada no mel e nas frutas. A galactose é componente do açúcar do
leite. A ribose é componente das moléculas de RNA e a
desoxirribose do DNA.
Þ
Dissacarídeos
são carboidratos que, por hidrólise, fornecem duas moléculas de
monossacarídeos. Os principais são a maltose, a sacarose e a lactose. A
maltose (glicose + glicose) é um produto da hidrólise do amido. A
sacarose (glicose + frutose) é o açúcar da cana e da beterraba. A
lactose (glicose + galactose) é o açúcar do leite.
Þ
Polissacarídeos
são carboidratos constituídos de grande número de moléculas de
monossacarídeos. Os principais são o amido, o glicogênio e a celulose. O
amido forma-se como produto de reserva dos vegetais. É
encontrado na mandioca, batatas, trigo, arroz, milho,
etc. Pode ser reconhecido pela reação com uma solução alcoólica de
iodo ou lugol, quando adquire uma coloração
arroxeada. O glicogênio forma-se como produto de reserva dos animais
e fungos. Nos animais acumula-se no fígado e nos músculos. A celulose
forma a parede das células vegetais, onde serve de proteção e sustentação. É
insolúvel na água. Os animais herbívoros dependem de bactérias e fungos
(flora intestinal) para a digestão da celulose. Nos seres humanos ela é
importante na formação do bolo fecal e no peristaltismo intestinal.
Existem
polissacarídeos que apresentam também átomos de nitrogênio, como a quitina
(parede celular dos fungos e exoesqueleto dos artrópodes),
coniferina (coníferas) e
digitalina (usada no tratamento de doenças cardíacas).
OS LIPÍDIOS
Os
lipídios ou lípides são compostos orgânicos
que têm a natureza de ésteres, pois são formados pela combinação de ácidos
(graxos) com álcoois.
Ácidos
graxos são ácidos orgânicos que revelam longas cadeias, variando entre 14 e
22 carbonos.
Alguns
ácidos graxos são saturados e outros são
insaturados.
Þ
Os
ácidos graxos saturados não possuem qualquer ligação dupla entre os
átomos de carbono, o que significa que não têm disponibilidade para receber
mais átomos de hidrogênio.
Þ
Os
ácidos graxos insaturados possuem uma ou
mais ligações duplas entre os átomos de carbono, o que lhes permite receber
átomos de hidrogênio na molécula.
O álcool
mais comumente encontrado na composição dos lipídios é o glicerol, que
possui apenas 3 átomos de carbono. O glicerol pode se combinar com 1, 2 ou 3
moléculas de ácidos graxos iguais ou diferentes entre si, formando os
monoglicerídeos,
diglicerídeos e triglicerídeos, estes
últimos muito comentados por suas implicações com as doenças do sistema
cardiocirculatório, como a aterosclerose.
Os lipídios
são também compostos energéticos, pois, na falta de glicose, a célula os
oxida para liberação de energia. Uma molécula lipídica
fornece o dobro da quantidade de calorias em relação ao que oferece uma
molécula glicídica. Entretanto, por ser mais
fácil a oxidação de uma molécula de glicose, os
lipídios só são metabolizados na falta desta.
Na célula
eles têm também um papel estrutural. Participam da formação da estrutura da
membrana plasmática e de diversas outras.
Nos animais
homotermos, existe uma camada adiposa sob a pele
que tem a função de isolante térmico, evitando a perda excessiva de calor.
Os lipídios
atuam como solventes de algumas vitaminas (A, D, E, K) e
outras substâncias ditas lipossolúveis, de grande importância para os
organismos.
Uma
característica importante de todos os lipídios é a circunstância de não se
dissolverem na água, sendo solúveis apenas nos chamados líquidos orgânicos
como o álcool, o éter, o clorofórmio e o benzeno.
Classificação dos Lipídios
Þ
Simples:
o
Glicerídeos:
álcool –
glicerol. Ex: gorduras e óleos
o
Cerídeos:
álcool superior ao glicerol. Ex: ceras animais e vegetais
o
Esterídeos
ou esteróides:
álcool de cadeia fechada (colesterol). Ex: hormônios sexuais e do córtex das
supra-renais.
Þ
Complexos:
o
Fosfolipideos:
com radical fosforado. Ex: lecitina, cefalina e
esfingomielina.
·
Os
glicerídeos compreendem as gorduras e os óleos. As gorduras são
derivadas de ácidos graxos saturados e os óleos de ácidos graxos
insaturados. As gorduras se mostram sólidas à
temperatura ambiente, enquanto os óleos se apresentam líquidos. Existem
gorduras animais (banha de porco) e gorduras vegetais (gordura de coco), bem
como óleos animais (óleo de fígado de bacalhau) e óleos vegetais (de oliva,
soja, milho, etc.).
·
Os
cerídeos ou ceras abrangem produtos de origem animal (cerúmen do ouvido
e cera de abelha) e de origem vegetal (cera de carnaúba, cutina).
·
Os
fosfolipídios possuem um radical fosforado, integrando uma cadeia
nitrogenada. Constituem exemplos: a lecitina, integrante da membrana
plasmática de todas as células animais e vegetais; a
cefalina e a esfingomielina, encontradas
na estrutura do encéfalo e da medula espinhal.
OS ÁCIDOS NUCLÉICOS
Existem dois tipos
básicos de ácidos nucléicos:
O ÁCIDO
DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA) e o ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA).
Os ácidos nucléicos estão
sempre associados a proteínas, constituindo uma nucleoproteína.
São encontrados em todos
os seres vivos, entretanto, os vírus possuem apenas um tipo de ácido
nucléico, DNA ou RNA. Eles constituem a base química da hereditariedade.
Nas células, o DNA
é encontrado quase exclusivamente no núcleo, embora exista também nos
cloroplastos e nas mitocôndrias. Tem a função de sintetizar as moléculas de
RNA e de transmitir as características genéticas. O DNA se encontra no
núcleo celular, compondo o retículo nuclear e os cromossomos; é encontrado
também no interior dos plastos e das
mitocôndrias. Eles formam os genes, pois no longo código genético de
cada DNA, registrado na seqüência de suas bases nitrogenadas, está implícita
a programação de um ou mais caráter hereditário. Se o DNA encerra no seu
código a programação para um certo caráter, é preciso que ele forme um RNA
que transcreva o seu código.
O RNA é encontrado
tanto no núcleo como no citoplasma, embora sua função de controle da síntese
de proteínas seja exercida exclusivamente no citoplasma. São encontrados no
núcleo, formando os nucléolos e no citoplasma, formando os ribossomos.Os RNA
são formados modelando-se em moléculas de DNA (transcrição). O RNA,
formado no molde do DNA, passa ao citoplasma, levando consigo a mensagem do
DNA. No citoplasma ele vai cumprir o seu papel, determinando a síntese de
uma proteína (tradução). Essa proteína terá um papel na
manifestação do caráter hereditário condicionado pela presença daquele DNA
nas células do indivíduo.
Logo, o DNA tem uma
função eminentemente genética, mas que só é exercida pela atividade dos RNA,
que são sintetizadores de proteínas.
As unidades estruturais
de um ácido nucléico são as mesmas, tanto numa bactéria como em um mamífero.
Todos os ácidos nucléicos são constituídos de filamentos longos nos quais se
sucedem, por polimerização, unidades chamadas nucleotídeos.
Cada nucleotídeo é
constituído por um fosfato (P), uma pentose (ribose ou desoxirribose) e uma
base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila).
Þ
O radical
fosfato (HPO4) é proveniente do ácido
fosfórico.
Þ
A
ose (uma pentose, monossacarídeo com 5 átomos de
carbono) é a ribose no RNA, e a desoxirribose no DNA.
As bases são de dois
tipos: bases púricas e bases pirimídicas.
Þ
As bases
púricas são a adenina (A) e a guanina (G), ambas
encontradas tanto no DNA como no RNA.
Þ
As bases
pirimídicas são a citosina,
encontrada no DNA e no RNA; a timina (T), encontrada no DNA; e a
uracila (U), encontrada no RNA.
No DNA, encontramos
sempre duas cadeias paralelas de nucleotídeos. No RNA, só há uma cadeia de
nucleotídeos. As cadeias de ácidos nucléicos são longas e encerram muitas
centenas de nucleotídeos. Elas se mostram como filamentos enrolados em
trajetória helicoidal. No caso do DNA, especificamente, as bases
nitrogenadas se comportam como os degraus de uma escada de corda.
Verificou-se que no DNA a
quantidade de adenina é sempre igual à de timina, e a quantidade de guanina
é sempre igual à de citosina. Isso porque a adenina está ligada à timina e a
guanina se liga à citosina. Essas ligações são feitas por meio de pontes
de hidrogênio, duas pontes nas ligações A-T e três pontes nas ligações
C-G.
A molécula de DNA tem a
forma de uma espiral dupla, assemelhando-se a uma escada retorcida,
onde os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada degrau
seria uma dupla de bases ligadas às pentoses. A seqüência das bases
nitrogenadas ao longo da cadeia de polinucleotídeos
pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar.
Se numa das cadeias
tivermos: A T C G C T G T A C A T
Na cadeia complementar
teremos: T A G C G A C A T G T A
As moléculas de DNA são
capazes de se autoduplicar (replicação),
originando duas novas moléculas com a mesma seqüência de bases nitrogenadas,
onde cada uma delas conserva a metade da cadeia da molécula original.
Pela ação da enzima
DNA-polimerase, as pontes de hidrogênio são
rompidas e as cadeias de DNA separam-se. Posteriormente, por meio da ação de
outra enzima, a DNA-ligase, novas moléculas de
nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já existentes na
cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G.
Dessa forma surgem duas
moléculas de DNA, cada uma das quais com uma nova espiral proveniente de uma
molécula-mãe desse ácido. Cada uma das duas novas moléculas formadas contém
metade do material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de
síntese semiconservativa.
A autoduplicação do DNA
ocorre sempre que uma célula vai iniciar os processos de divisão celular
(mitose ou meiose).
AS PROTEÍNAS
Elas
constituem o componente orgânico mais abundante na célula e isso se explica
porque são as principais substâncias sólidas que formam praticamente todas
as estruturas celulares. Ainda que possam fornecer energia, quando oxidadas,
as proteínas são muito mais compostos plásticos ou estruturais e que têm
relevantes funções na organização, no funcionamento, no crescimento, na
conservação, na reconstrução e na reprodução dos organismos.
São sempre
compostos quaternários, pois possuem carbono, hidrogênio, oxigênio e
nitrogênio na sua composição.
Apresentam
sempre elevado peso molecular, já que são formadas pela polimerização de
centenas de aminoácidos, constituindo moléculas enormes de estrutura
complexa. A hidrólise completa de uma molécula protéica determina a
liberação de um grande número de aminoácidos.
Aminoácidos ou ácidos aminados
são os monômeros (moléculas unitárias) de todas as proteínas.
São
compostos orgânicos cujas cadeias de carbono têm invariavelmente duas
características: um radicall
COOH (carboxila ou grupamento
ácido) e um radical NH2
(grupamento amina); o restante da cadeia de carbonos é que diferencia
um aminoácido de outro. Os aminoácidos se combinam encadeando-se uns aos
outros por meio de ligações peptídicas que são ligações entre o grupo
COOH de um aminoácido e o radical
NH2 de outro, com a saída de uma
molécula de água.
Na natureza
das proteínas comuns que formam a matéria viva são comumente encontrados
cerca de 20 aminoácidos diversos. Nos animais, um aminoácido é considerado
essencial quando não pode ser sintetizado pelas células, tendo que ser
absorvido através da alimentação, e natural quando pode ser sintetizado
pelas células. Nos seres humanos, o fígado é o responsável pelas reações de
transaminação ou síntese de aminoácidos.
Classificação dos Aminoácidos nos Seres Humanos
Þ
Essenciais:
o
Fenilalanina
(FEN)
o
Isoleucina
(ILE)
o
Leucina
(LEU)
o
Lisina
(LIS)
o
Metionina
(MET)
o
Treonina
(TRE)
o
Triptofano
(TRI)
o
Valina (VAL)
Þ
Naturais
o
Alanina
(ALA)
o
Ácido
aspártico (ASP)
o
Ácido
glutâmico (GLU)
o
Arginina
(ARG)
o
Asparagina
(ASN)
o
Cisteína
(CIS)
o
Glutamina
(GLN)
o
Glicina
(GLI)
o
Histidina (HIS)
o
Prolina
(PRO)
o
Serina
(SER)
o
Tirosina (TIR)
A seqüência
de aminoácidos em cadeias peptídicas determina a formação de
dipeptídios, tripeptídios,
etc., a partir de 4 aminoácidos se qualifica o polímero de polipeptídio. A
disposição intercalada, repetitiva, invertida dos 20 aminoácidos, em
moléculas que podem chegar a mais de mil monômeros, é o que justifica o
número incalculável de proteínas diferentes na natureza. Às vezes, basta uma
inversão na posição entre dois aminoácidos, a ausência de um ou a presença
de mais um, em qualquer ponto da seqüência, para que já se tenha uma nova
proteína, com propriedades diversas.
Algumas
moléculas protéicas se mostram como finos e longos filamentos que são
insolúveis em água. Essas são as proteínas fibrosas como o colágeno e
a fibrina. Na maioria dos casos, a molécula protéica é formada por cadeias
enroscadas como um novelo, assumindo aspecto globular. Estas
participam das estruturas celulares (na membrana plasmática, no colóide
citoplasmático, na formação dos cromossomos e genes, etc.) ou têm ação
ativadora das reações químicas (enzimas).
Existem
proteínas simples que são formadas apenas pelo encadeamento de
aminoácidos, e proteínas complexas, em cuja composição se encontra
também um radical não protéico. São as glicoproteínas,
as lipoproteínas, as cromoproteínas e as
nucleoproteínas.
As
proteínas necessitam de temperaturas e pH específicos. Alterações muito
grandes na temperatura ou no pH podem inativar
ou desnaturar as proteínas. Ao se tornar inativa ela deixa de realizar suas
funções, porém pode voltar ao normal se o meio se tornar propício. Ao se
desnaturar ela perde a sua forma e função características e não mais retorna
à condição inicial.
As
Enzimas
Enzimas são
proteínas especiais que têm ação catalisadora (biocatalizadores orgânicos),
estimulando ou desencadeando reações químicas importantíssimas para a vida,
que dificilmente se realizariam sem elas. São sempre produzidas pelas
células, mas podem evidenciar sua atividade intra ou extracelularmente.
Realizada a sua ação, a enzima permanece intacta. Ela acelera a reação, mas
não participa dela. Assim, uma mesma molécula de enzima pode atuar inúmeras
vezes.
São
características das enzimas:
Þ
Atividade
específica na relação enzima-substrato: São considerados substratos as
substâncias sobre as quais agem as enzimas. Cada enzima atua exclusivamente
sobre determinado ou determinados substratos, não tendo qualquer efeito
sobre outros.
Þ
Atividade
reversível: A atividade enzimática pode ocorrer nos dois sentidos da reação
(a+b=c ou c=a+b).
Þ
Intensidade
de ação proporcional à temperatura: Dentro de certos limites, a intensidade
de ação da enzima aumenta ou diminui quando a temperatura se eleva ou
abaixa. O ponto ótimo de ação das enzimas varia de um organismo para outro.
Variações muito grandes de temperatura levam à inativação ou desnaturação da
enzima.
Þ
Intensidade
de ação relacionada com o pH: Algumas enzimas só agem em meio ácido, outras
somente em meio alcalino. Mudanças no pH podem inativar
ou desnaturar a enzima.
Os
Anticorpos
Outro grupo
importante de proteínas são os anticorpos.
Quando uma
proteína estranha (antígeno) penetra em um organismo animal, ocorre a
produção de uma proteína de defesa chamada anticorpo.
Eles são produzidos por células do sistema imunológico (linfócitos).
Os
anticorpos são específicos; determinado anticorpo age somente contra aquele
antígeno particular que induziu a sua formação.
Desde que
um certo antígeno tenha penetrado uma primeira vez no organismo, provocando
a fabricação de anticorpos, o organismo guarda uma ‘lembrança’ da proteína
invasora. Ocorrendo novas invasões, o organismo se defende com os anticorpos
formados. Diz-se que o organismo ficou imunizado.
Se a ação
do antígeno for muito rápida, perigosa ou letal, a ciência recorre a vacinas
e soros.
As
vacinas vão induzir o organismo a produzir anticorpos contra determinado
antígeno (imunização ativa) enquanto os soros já contêm o anticorpo
específico (imunização passiva).
AS VITAMINAS
São
substâncias orgânicas especiais que atuam a nível celular como
desencadeadores da atividade de enzimas (coenzimas).
Elas são
atuantes em quantidades mínimas na química da célula, com função
exclusivamente reguladora.
São
produzidas habitualmente nas estruturas das plantas e por alguns organismos
unicelulares.
Os seres
mais desenvolvidos necessitam obtê-las através da alimentação.
Algumas
vitaminas são obtidas pelos animais na forma de provitamina,
substância não ativa, precursora das vitaminas
propriamente ditas. Assim acontece com a vitamina A, que é encontrada
como provitamina A ou caroteno; e a vitamina D2
(calciferol), obtida de certos óleos vegetais na
forma de ergosterol ou provitamina D2.
A falta de determinada vitamina no organismo humano causa distúrbios que
caracterizam uma avitaminose ou doença carencial.
A melhor forma de se evitar as avitaminoses é consumir uma dieta rica em
frutos, verduras, cereais, leite e derivados, ovos e carnes.
As
vitaminas se classificam em hidrossolúveis e lipossolúveis, conforme
sejam solúveis em água ou lipídios (óleos e gorduras).
São
lipossolúveis as vitaminas A, D, E e K; as
demais são hidrossolúveis.
As
vitaminas hidrossolúveis dissolvem-se na água durante o processo de
cozimento de verduras e legumes, por isso, recomenda-se o aproveitamento do
caldo resultante.
Vitamina
A (axeroftol ou retinol)
Þ
Pode ser
encontrada no leite, na manteiga, na gema de ovos, nos óleos de fígado de
bacalhau e baleia, na cenoura, nas pimentas e outros vegetais amarelos,
alaranjados e vermelhos.
Þ
É
termoestável, pois suporta temperaturas de até 100 0C.
Þ
É
importante nos processos de cicatrização e entra na composição da rodopsina
ou púrpura visual, substância formada na retina e necessária para o bom
funcionamento da visão.
Þ
A sua
carência provoca dificuldade de adaptação da visão em
locais pouco iluminados, o que é conhecido como hemeralopia ou
cegueira noturna. Também provoca a xeroftalmia, que é um processo de
ressecamento e ulceração da córnea transparente
do olho, podendo levar à cegueira parcial ou total.
Vitamina
B1 (tiamina ou
aneurina)
Þ
Encontrada
no arroz e trigo integrais, na levedura de cerveja e em vegetais verdes
folhosos (couve, repolho, alface), fígado, ovos, soja, nozes, feijões, leite
e derivados, frutas frescas, carne e peixes.
Þ
Atua nos
processos de oxidação da glicose e outros carboidratos.
Þ
Sua
carência provoca o beribéri, caracterizado por fraqueza e atrofia muscular,
inflamação de nervos periféricos (polineurite), absorção defeituosa de
alimentos no intestino, falta de apetite (anorexia), crescimento retardado,
inchaços (edemas) e insuficiência cardíaca.
Vitamina
B2 (riboflavina)
Þ
Também é
obtida de vegetais folhosos, de cereais, do leite e de frutos.
Þ
Previne
contra neurites.
Þ
Sua
carência provoca lesões na mucosa bucal (glossite) e rachaduras nos cantos
dos lábios (queilose).
Vitamina
B12 (cianocobalamina
e hidroxicobalamina)
Þ
É
encontrada na carne fresca, no fígado, nos rins e é produzida no intestino
por alguns microorganismos (leveduras do gênero
Streptomyces).
Þ
É essencial
para o processo de maturação dos glóbulos vermelhos na medula óssea. Tem
ação antineurítica e
antianêmica.
Þ
Sua
carência provoca a formação de hemácias imaturas, ocasionando a chamada
anemia perniciosa ou megaloblástica.
Vitamina
PP (niacina ou nicotinamida)
Þ
Pertence ao
complexo B, sendo obtida das mesmas fontes das anteriores.
Þ
Sua
carência ocasiona a pelagra, distúrbio que provoca diarréia, dermatite
(inflamação da pele) e lesões nervosas que afetam o sistema nervoso central,
levando à demência. É chamada doença dos três D: dermatite, diarréia,
demência.
Além
dessas, fazem parte do Complexo B as vitaminas B6
(piridoxina), H (biotina) e P (rutina), assim
como o ácido fólico, o ácido pantotênico, a
colina e o inositol.
Vitamina
C (ácido ascórbico)
Þ
Encontrada
nos frutos cítricos (laranja, limão, tangerina), na acerola, no caju, no
pimentão, na goiaba e nas hortaliças em geral.
Þ
Decompõe-se
facilmente quando exposta às condições normais do meio ambiente.
Þ
É essencial
para a produção adequada de colágeno, participa do desenvolvimento do tecido
conjuntivo e é estimulante da produção de anticorpos pelo organismo. É por
isso chamada de vitamina antiifecciosa, sendo
largamente usada no tratamento e prevenção dos estados gripais.
Þ
Sua
carência provoca o escorbuto, caracterizado por lesões da mucosa intestinal
com hemorragias digestivas, vermelhidão das gengivas que sangram facilmente
e enfraquecimento dos dentes.
Vitamina
E (tocoferol)
Þ
Encontrada
nas verduras, cereais (aveia, cevada, milho, trigo, arroz), leguminosas
(feijão, ervilha, soja), leite e seus derivados, ovos, etc.
Þ
Age como
estimulante da gametogênese, retarda o envelhecimento e regulariza a taxa de
colesterol.
Vitamina
K (filoquinona)
Þ
É
encontrada em vegetais folhosos e no alho. Também é sintetizada naturalmente
pela flora bacteriana do nosso intestino delgado.
Þ
É conhecida
como anti-hemorrágica porque atua no mecanismo de formação da
protrombina, substância que entra no processo de
coagulação sangüínea.
Þ
Sua
carência ocasiona um tempo maior para a coagulação do sangue, o que pode ser
fatal em alguns casos.
Vitamina
D [calciferol (D2
– vegetal) e 7-deidrocolesterol ativado (D3
- animal)]
Þ
Na forma de
provitamina D2 (ergosterol), é
encontrada nos óleos vegetais e de fígado de bacalhau e baleia, leite e seus
derivados, gema de ovos, fígado bovino, etc. Só se forma pela transformação
das provitaminas na pele, quando o indivíduo se expõe às radiações
ultravioletas dos raios solares.
Þ
Ela atua
estimulando a absorção dos sais de cálcio nos intestinos, regulando a sua
fixação nos ossos e nos dentes.
Þ
A carência
de vitamina D implica no raquitismo, doença que se caracteriza pela formação
defeituosa dos ossos e dentes. Os ossos ficam moles e deformáveis,
comprometendo o crescimento. Os ossos da cabeça se alargam e os do tórax se
deformam, originando o chamado ‘peito de pombo’ (curvatura óssea do tórax
para fora), os ossos da perna se curvam para fora, a
coluna vertebral se apresenta com saliências anormais (rosário raquítico).