A química que dá vida

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Qual a origem da vida?

Existem muitas respostas para essa pergunta, variando de acordo com a visão abordada ou ângulo privilegiado, não sendo o atual propósito respondê-la. O intuito aqui é pensar no aspecto biológico de vida e justificá-lo através da bioquímica e suas vias metabólicas fundamentais. E para que isso se trone possível é imprescindível conhecer a base química da vida ou o alicerce molecular (building blocks) que permitiu o surgimento da vida.

Componentes básicos

Componentes básicos ou building blocks bioquímicos são as moléculas básicas que dão origem às mais diversas estruturas encontradas em qualquer organismo vivo. São eles os nucleotídeos, açúcares, aminoácidos, ácidos graxos, sais minerais, vitaminas e a água, como o solvente responsável por proporcionar um ambiente favorável para que ocorram as reações químicas essenciais para o surgimento da vida. A união e o rearranjo dessas diferentes moléculas são capazes de gerar mais de cinco mil substâncias distintas dentro de um organismo unicelular. Aqui, serão tratados a água, os sais minerais, os açúcares (ou carboidratos) e os ácidos graxos.

Água

Já se conhece a bastante tempo que boa parte, se não a maior parcela, da composição química dos seres vivos é de água. Unindo com a sua importância, já vista, é possível estabelecer as diferentes demandas de água para os diferentes estágios de desenvolvimento ontológico e até mesmo com os diferentes órgãos e suas funções. Ela não serve somente como meio para o encontro de moléculas, ela propicia a dissipação de calor, controle térmico, transporte de substâncias, dentre outras funções.

Molécula de água
Molécula de água

Sais Minerais

A água possui uma característica fundamental que é a sua capacidade de dissociar moléculas de sais minerais em elementos ou íons positivamente (cátions) ou negativamente (ânions) carregados. Esses minerais dissociados são de fundamental importância para a correta conformação ou enovelamento de moléculas e, consequentemente, o seu funcionamento. Eles podem servir, de um modo mais geral, como cofatores de reações (Mg+2), mantenedores de gradientes químicos de concentração (Na+/K+), aceptores de elétrons (Cu+2), componentes estruturais (Fe+2) ou transmissores de sinais (Ca+2).

Molécula de água dissociando sais
Molécula de água dissociando sais

Carboidratos

Carboidratos são açúcares e podem ser representados por uma ampla gama de diferentes moléculas com composição química básica de carbono, hidrogênio e oxigênio, em diferentes proporções. Os mais comuns, em estudos bioquímicos, são as hexoses (glicose / frutose / galactose) e as pentoses (ribose / desoxirribose). Eles podem ser encontrados na sua forma cíclica ou em cadeia aberta, de acordo com o local e as reações que foram submetidas. Ainda podem ser encontradas na forma conjugada, como é o caso da sacarose, que é um dissacarídeo resultante da reação de adição de um monossacarídeo de frutose em um de glicose.

Molécula de glicose e ribose
Molécula de glicose e ribose

Os carboidratos são importantíssimos, pois compõem macromoléculas estruturais (DNA / glicosilação de proteínas), são substratos de vias do metabolismo energético (glicólise / ciclo do ácido cítrico) e servem como agentes ligantes para a comunicação celular em membranas (polissacarídeos). Os polissacarídeos são moléculas insolúveis em água, característica proveniente da sua longa cadeia carbônica, e podem ser encontrados como moléculas de reserva energética, amido em tecidos vegetais e glicogênio em tecidos animais. Ainda podem ser constituintes do tecido de revestimento de vegetais, como a celulose, e revestimento de artrópodes, como a quitina.

Cadeia de celulose
Cadeia de celulose

Lipídeos

Lipídeos são moléculas formadas por ácidos graxos e glicerol, originando um glicerídeo, podendo se apresentar de diferentes formas e conjugações, que desempenham diversas funções. Por exemplo, triglicerídeos como isolante térmico e reserva energética, fosfolipídios como componentes principais das membranas celulares, esteroides como precursores de colesterol, testosterona e progesterona, e ceras para lubrificação.

Triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol
Triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol

Os glicerídeos podem ser encontrados na forma sólida ou líquida, como as gorduras e óleos, respectivamente. A característica química dessas moléculas que as faz serem encontradas em diferentes estados físicos é a saturação da cadeia de seus ácidos graxos, os sólidos apresentando cadeia saturada e os líquidos cadeia insaturada. Essa alteração de estado físico vem da capacidade de agregação molecular através de forças intermoleculares.

 

 

Próxima DNA e síntese de proteínas

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