Biomoléculas

O que são biomoléculas?

Biomoléculas ou moléculas biológicas são todas aquelas moléculas inerentes aos seres vivos , seja como produto de suas funções biológicas ou como constituintes de seus corpos. Eles vêm em uma ampla e variada gama de tamanhos, formas e funções. As principais biomoléculas são carboidratos, proteínas , lipídios , aminoácidos, vitaminas e ácidos nucléicos .

O corpo dos seres vivos é constituído principalmente por combinações complexas de seis elementos primordiais: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S). Isso ocorre porque esses elementos permitem:

• A formação de ligações covalentes extremamente estáveis (que compartilham elétrons ) (simples, duplas ou triplas).
• A formação de esqueletos de carbono tridimensionais.
• A construção de múltiplos grupos funcionais com características extremamente distintas e particulares.

Por esse motivo, as biomoléculas geralmente são compostas por esses tipos de elementos químicos . As biomoléculas compartilham uma relação fundamental entre estrutura e funções, na qual também intervém o ambiente em que se encontram. Por exemplo, os lipídeos possuem uma parte hidrofóbica, ou seja, repelem a água , portanto tendem a se organizar na presença dela de tal forma que as extremidades hidrofílicas (atraídas pela água) entram em contato com o meio ambiente e os hidrofóbicos permanecem até sua proteção. Esses tipos de funções são essenciais para a compreensão do funcionamento bioquímico dos organismos vivos.

De acordo com sua natureza química, as biomoléculas podem ser classificadas em orgânicas e inorgânicas .

Veja também: Bioquímica

Biomoléculas inorgânicas

Biomoléculas inorgânicas são todas aquelas que não são baseadas em carbono , exceto algumas como CO ₂ (g) e CO. Estes podem ser parte de ambos os seres vivos e objetos inanimados , mas eles ainda são indispensáveis para a existência de vida . Esses tipos de biomoléculas não formam cadeias monoméricas como as orgânicas, ou seja, não formam polímeros e podem ser constituídas por diferentes elementos químicos .

Alguns exemplos de biomoléculas inorgânicas são água, certos gases como oxigênio (O ₂ ) ou hidrogênio (H ₂ ), NH ₃ e NaCl.

Biomoléculas orgânicas

As biomoléculas orgânicas são baseadas na química do carbono. Essas biomoléculas são o produto de reações químicas no corpo ou do metabolismo de seres vivos. Eles são compostos principalmente de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Eles também podem ter como parte de sua estrutura elementos metálicos como ferro (Fe), cobalto (Co) ou níquel (Ni), caso em que seriam chamados de oligoelementos. Qualquer proteína, aminoácido, lipídio, carboidrato, ácido nucléico ou vitamina é um bom exemplo desse tipo de biomolécula.

Funções de biomoléculas

As biomoléculas podem ter várias funções, como:

• Funções estruturais. Proteínas e lipídios servem como material de suporte para as células , mantendo a estrutura das membranas e tecidos. Os lipídios também constituem a reserva de energia em animais e plantas .
• Funções de transporte. Algumas biomoléculas servem para mobilizar nutrientes e outras substâncias por todo o corpo, dentro e fora das células, ligando-se a elas por meio de ligações específicas que podem ser quebradas. Um exemplo desse tipo de biomolécula é a água.
• Funções de catálise. As enzimas são capazes de catalisar biomoléculas (acelerar) a taxa de reações químicas específicas sem fazer parte da reação, portanto, não são reativas nem um produto. Esses tipos de biomoléculas regulam um grande grupo de processos químicos e biológicos que ocorrem no corpo humano, animais e plantas. Existem também inibidores, que são moléculas que retardam certas reações químicas e, portanto, também intervêm na regulação de processos químicos e biológicos. Exemplos de enzimas são a amilase, que é produzida na boca e permite a quebra das moléculas de amido, e a pepsina, que é produzida no estômago e permite a quebra das proteínas em aminoácidos.
• Funções de energia. A nutrição de organismos vivos podem ser autotrófico , quando eles são capazes de sintetizar os compostos fundamentais para o seu metabolismo, à custa de moléculas inorgânicas (sem depender de outro ser vivo), ou heterotróficas , quando eles se obter a matéria orgânica necessária para o seu metabolismo de matéria orgânica sintetizada por outros organismos autotróficos ou heterotróficos (dependendo de outro ser vivo). Em ambos os casos, a energia necessária para sustentar a vida nos organismos vivos é obtida por meio de um processo denominado oxidação, que consiste em quebrar a glicose em formas mais simples de energia. Os lipídios também são uma fonte essencial de energia.
• Funções genéticas. O DNA (ácido desoxirribonucléico) é um ácido nucléico que contém toda a informação genética necessária ao desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos. Além disso, ele é responsável pela transmissão de informações hereditárias. Já o RNA (ribonucléico) é um ácido ribonucléico que está envolvido na síntese de proteínas necessárias ao desenvolvimento e funcionamento das células. O DNA e o RNA não agem sozinhos, o DNA usa o RNA para transmitir informações genéticas durante a síntese de proteínas. Essas duas biomoléculas constituem a base do genoma (todo o material genético que um determinado organismo contém), portanto, determinam o que é uma espécie ou indivíduo específico.

Importância das biomoléculas

As biomoléculas são essenciais para o nascimento, desenvolvimento e funcionamento de todas as células que constituem os organismos vivos. Eles cumprem funções vitais de suporte, regulação de processos e transporte de substâncias em cada uma das células que compõem os tecidos, órgãos e sistemas orgânicos.

A falta de determinada biomolécula em um organismo vivo pode causar deficiências e desequilíbrios em seu funcionamento, causando sua deterioração ou morte .

Bioelementos e biomoléculas

Os bioelementos são os elementos químicos dos quais as biomoléculas são compostas , portanto, são os elementos presentes nos seres vivos.

Os bioelementos podem ser classificados como:

• Bioelementos primários. Eles constituem 99% da matéria viva de todas as coisas vivas conhecidas. São eles: carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H), nitrogênio (N), enxofre (S) e fósforo (P).
• Bioelementos secundários. São aquelas que, embora essenciais à vida e ao bom funcionamento do corpo, são requeridas em quantidades moderadas e para finalidades específicas. São eles: sódio (Na), cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K), cloro (Cl) e flúor (F).

Além disso, existem oligoelementos necessários à vida, mas em quantidades muito baixas (0,1% dos bioelementos no corpo). Alguns exemplos são: ferro (Fe), iodo (I), cromo (Cr), cobre (Cu), zinco (Zn) e boro (B).