O que são as Biomoléculas?
Biomoléculas ou moléculas biológicas, são moléculas que estão presentes nas células biológicas e participam dos processos estruturais e bioquímicos do organismo.
Eles são geralmente compostos de oxigênio, hidrogênio, carbono, nitrogênio, enxofre, fósforo e outros elementos, chamados de elementos biológicos.
As biomoléculas podem ser divididas em moléculas orgânicas e moléculas inorgânicas:
As biomoléculas orgânicas referem-se a moléculas que têm uma estrutura à base de carbono e são biossintetizadas, como proteínas, vitaminas, carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios.
As biomoléculas inorgânicas existem tanto em organismos vivos quanto em elementos inertes, como a água.
A água é uma importante biomolécula, compreendendo 70% do peso total da célula. Além de ser o principal componente de uma célula, também desempenha um papel fundamental na definição de sua estrutura e função. Em geral, a estrutura ou função de uma biomolécula depende de sua afinidade com a água, ou seja, se a biomolécula é hidrofílica, hidrofóbica ou anfifílica. A água é um meio ideal para a maioria das reações bioquímicas e um fator importante na definição da estrutura espacial complexa das macromoléculas.
A macromolécula
As macromoléculas são biomoléculas de alto peso molecular, muito grandes e quase sempre com estruturas químicas e espaciais muito complexas. Eles são sempre compostos por “unidades básicas”, ou seja, moléculas menores e mais simples que servem como matéria-prima para a construção de macromoléculas.
Eles são divididos em cinco grupos:
– proteína
– ácido nucleico
– carboidrato
– lipídio
– vitaminas
As proteínas constituem a maior parte da matéria viva e são as macromoléculas mais complexas; além de controlar a entrada e saída de substâncias nas membranas celulares, possuem múltiplas funções nas células e formam diversas estruturas celulares. Desempenham papéis importantes na contração e movimento muscular (actina e miosina), suporte (colágeno), transporte de oxigênio (hemoglobina), defesa do corpo (anticorpos), produção de hormônios e também atuam como catalisadores de reações químicas (enzimas).
Os ácidos nucleicos são as maiores macromoléculas nas células e são responsáveis por armazenar e transmitir informações genéticas.
Os carboidratos são o principal combustível celular (armazenamento de energia), também possuem funções estruturais e estão envolvidos nos processos de reconhecimento celular e formação de ácidos nucléicos. Tipos de carboidratos:
Um monossacarídeo composto por 5 ou 6 carbonos. Principais exemplos: açúcares glicose, frutose, galactose e pentose.
Dissacarídeos, constituídos por dois monossacarídeos. Por exemplo: sacarose (glicose + frutose); lactose (glicose + galactose); maltose (glicose + glicose)
Polissacarídeos, consistindo de pelo menos três a milhares de monossacarídeos. Por exemplo: amido, usado pelas plantas como reserva de energia.
Os lipídios são formados a partir de ácidos graxos e álcool. Os lipídios podem ser divididos em quatro grupos principais de acordo com a natureza dos ácidos graxos e álcoois dos quais são formados:[4]
Os lipídios simples ou ternários consistem apenas em átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.
Os lipídios complexos ou complexos possuem átomos de outros elementos, como o fósforo, além dos átomos presentes nos lipídios simples.
Prelipídios, formados a partir da hidrólise lipídica simples e complexa.
Derivados formados após a transformação metabólica de ácidos graxos.
Com base no ponto de fusão, os lipídios são divididos em duas grandes categorias: gorduras e óleos. A gordura é sólida à temperatura ambiente e é produzida por animais; seus ácidos graxos consistem em cadeias de carbono saturadas, ou seja, cadeias nas quais os átomos de carbono têm ligações simples.
O óleo, por outro lado, é líquido à temperatura ambiente e é feito de vegetais. Seus ácidos graxos são formados a partir de cadeias insaturadas, ou seja, cadeias com duplas ligações.
Eles são a principal fonte de armazenamento de energia nos organismos vivos e desempenham um papel importante na estrutura das membranas biológicas (fosfolipídios) e na composição de hormônios e vitaminas. São biomoléculas hidrofóbicas. Principais funções dos lipídios:
Composição de membranas biológicas formadas a partir de fosfolipídios
Fornecimento de energia: Libera cerca de 9Kcal por grama de gordura (enquanto apenas 4Kcal por grama de carboidratos)
Precursores de hormônios esteróides (como testosterona, progesterona e estradiol) e sais biliares, que atuam como detergentes e promovem a absorção de lipídios.
Transporta vitaminas lipossolúveis como A, D, E e K.
Isolamento Térmico e Físico: Proteção contra baixas temperaturas e choques mecânicos
Superfícies impermeáveis para evitar a desidratação, como cera em superfícies de frutas.
As vitaminas são macromoléculas que atuam como coenzimas, ou seja, ativam enzimas responsáveis pelo metabolismo celular. Geralmente são solúveis em água. As vitaminas A (retinol), D (calcitol), E (tocoferol) e K são lipossolúveis.
