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             Aminoácidos são unidades fundamentais das proteínas. Todas as proteínas são formadas a partir de ligações em seqüência de aminoácidos.

            Os aminoácidos possuem um carbono central, quase sempre assimétrico. No carbono central, temos um grupo carboxila, um grupo amina e um átomo de hidrogênio.

            O quarto ligante é um radical “R”, responsável pela diferenciação entre os vinte (20) aminoácidos. É o radical “R” que define uma série de características dos aminoácidos (aa), tais como propriedades e grau de ionização em solução aquosa.

É a polaridade do radical “R” que permite a classificação dos aa em três classes: Aminoácidos com radical “R” apolar; aminoácidos com radical “R” polar não carregado; aminoácidos com radical “R” carregado positivamente (básicos) e negativamente (ácidos).

Os aminoácidos com radical “R” apolar possuem esse radical formado exclusivamente por carbono e hidrogênio. São hidrofóbicos. A alanina, valina, leucina, isoleucina, prolina, fenilalanina, triptofano, metionina.

Os aminoácidos com radical “R” polar não carregado possuem esse radical contendo hidroxilas, sulfidrilas e agrupamentos amida. São hidrofílicos. A glicina (o mais simples dos aa), serina (“R” com função alcoólica), treonina (“R” com função alcoólica), cisteína (possui um radical sulfidrila), tirosina (“R” com grupamento fenol), asparagina (“R” com função amida) e glutamina (“R” com função amida).

Os aminoácidos com radical “R” carregado positivamente (básicos) são aa diamino e monocarboxílico, em número de três: Lisina, arginina e histidina.

Os aminoácidos com radical “R” carregado negativamente (ácidos) são monoamino e dicarboxílicos, em número de dois: Ácido aspártico e ácido glutâmico.

            Os aminoácidos são anfóteros, pois em solução aquosa comportam-se como ácidos (doador de prótons) e como base (receptor de prótons), formando íons dipolares. Este comportamento depende do pH da solução aquosa em que o aminoácido se encontra.

            Um dos comportamentos é quando o grupamento carboxila ioniza-se em solução aquosa liberando próton e adquirindo carga negativa.

            O outro tipo de comportamento é quando o grupamento amina ioniza-se em solução aquosa, aceitando próton e adquirindo carga positiva.

            Estes dois comportamentos que podem ser adquiridos por aminoácidos em solução aquosa depende do pH do meio. Em meio ácido os aminoácidos tendem a aceitar prótons, comportando-se como base e adquirindo carga positiva (ionizam-se em seus radicais amina). Já em meio básico os aminoácidos tendem a doar prótons, comportando-se como ácidos e adquirindo carga negativa (ionizam-se em seus radicais carboxila).

            O valor de pH onde as cargas elétricas do aminoácido se igualam e se anulam chama-se PONTO ISSOELÉTRICO ou pH ISOELÉTRICO.

            Os peptídeos são cadeias de aminoácidos, que se ligam por ligações peptídicas para formá-los. As ligações peptídicas podem ser rompidas por hidrólise com um ácido ou uma base forte ou por ação de enzimas (protease).

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            Outra ligação importante entre  os aminoácidos para a formação de peptídeos são as pontes de dissulfeto formadas por dois resíduos de cisteína.

            Quanto a quantidade de aminoácidos ligados, podemos chamar os peptídeos de oligopeptídeos, polipeptídeos e proteínas.

            A unidade de aminoácido de um peptídeo é chamado de resíduo (radicais), pois perdeu hidrogênio. Uma cadeia peptídica possui um sentido, porque seus componentes têm extremidades diferentes, isto é, os grupamentos amina e carboxila. A ponta amínica é considerada o início de uma cadeia (aminoácido amino-terminal) e a ponta carboxílica é considerada o final (aminoácido carboxi-terminal).

            Uma cadeia peptídica é constituída de uma parte que se repete regularmente, chamada de cadeia principal, e uma parte variável, que corresponde às distintas cadeias laterais.

            Existem peptídeos com atividade biológica, como: Insulina (2 cadeias peptídicas, sendo uma com 30 resíduos e outra com 21), glucagon (29 resíduos), aspartame (3 resíduos), ocitocina (9 resíduos), bradicinina (9 resíduos), secretina, colecistoquinina (CCK) e gastrina.

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            Cerca de ¾ da superfície do planeta é coberta de água. A água representa 75% das substâncias que compõem o corpo dos seres vivos. Nas medusas e águas-vivas a constituição chega a 98% de água. Na espécie humana um recém nascido tem em seu corpo cerca de 80% do peso em água. O peso em água em um adulto chega a 60%. Tecidos e órgãos com maior atividade metabólica tem maior quantidade de água.

           Esses três átomos (H,H e O) se dispõem de tal maneira no espaço que a molécula de água apresenta uma fraca carga positiva de um lado e uma carga negativa correspondente na região oposta. Por essa razão diz-se que a molécula de água tem caráter polar, já que apresenta uma distribuição desigual de cargas na sua estrutura.

           A água é considerada um solvente universal, pois em sua molécula existem os pólos negativo e positivo, fazendo com que se dissolva em qualquer tipo de molécula, seja ela positiva ou negativa.

A água tém funções importantes e específicas no organismo dos seres vivos. As funções são: transporte tanto intra quanto extracelular; promover reações (a maioria das reações ocorre em meio aquoso); manutenção da temperatura; co fator de algumas reações (ex.: hidrólise – quebra de uma molécula na presença de água); veículo de excreção de toxinas.

            A água tem diversas propriedades, que dão a essa molécula todo o poder de realizar funções. As propriedades são: adesão, coesão, capilaridade, poder de dissolução, poder de reação, calor específico, calor de vaporização e solidificação.

            A adesão é a atração entre as moléculas de água e outras moléculas. As moléculas de água podem ser comparadas a pequenos imãs, sendo dotadas de um pólo positivo e um pólo negativo. Elas são, portanto, moléculas polares ou polarizadas. Os hidrogênios de uma molécula são atraídos pelos oxigênios das moléculas vizinhas, estabelecendo-se entre elas um tipo de ligação química denominada ligação ou ponte de hidrogênio, que é o caso extremo das ligações dipolo-dipolo. As moléculas de água não aderem à moléculas apolares, como as gorduras, óleo e cera.

            A coesão é a forte atração entre as moléculas de água. No estado líquido, as pontes de hidrogênio mantêm a coesão entre as moléculas de água de modo que se forma uma espécie de rede fluida em continuo rearranjo, com pontes de formando e se rompendo a todo momento. No gelo cada molécula fica estacionada, unida a moléculas vizinhas, e a distância média entre elas é maior do que na água líquida. Devido a isso, o gelo é menos denso do que a água líquida, na qual flutua.

            A capilaridade é a capacidade das moléculas de água se aderirem às superfícies capilares (polares), mas força de adesão e coesão, vencendo o efeito da gravidade.

            O poder de dissolução é grande, logo, é considerada “solvente universal”. Essa propriedade de solvente é importantíssima, já que todos os reagentes químicos contidos dentro da célula estão dissolvidos em água, e todas as reações químicas celulares ocorrem em meio aquoso. Existem três tipos de compostos relacionados com o poder de dissolução: compostos hidrofílicos (dissolvem em água), compostos hidrofóbicos (não dissolvem na água) e compostos anfipáticos (regiões apolares e polares em um mesmo composto).

            O poder de reação é muito alto, já que a água participa em muitos processos químicos da célula. Essa participação pode ser feita de duas maneiras: reações de síntese por desidratação (perda de água quando duas moléculas se unem) e reações de quebra na presença de água (hidrólise).

            O calor específico é a quantidade de calor necessária para aquecer uma quantidade de certa substância. Graças ao alto calor específico da água há equilíbrio da temperatura celular, impedindo variações bruscas que afetam o metabolismo celular.

            O calor de vaporização da água é alto em função das pontes de hidrogênio e da coesão que elas provocam. É de extrema importância para evitar o superaquecimento celular. Graças à evaporação de líquidos emanados através da superfície dos corpos dos seres vivos (suor), é que se tem um dos principais mecanismos de redução da temperatura corpórea e, conseqüentemente, homeostase.

            A solidificação é a última propriedade atribuída à água. É a passagem de uma substância do estado líquido para o estado sólido. Para tornar-se gelo, a água precisa liberar muito calor. Isso só ocorre se ela é submetida a temperaturas abaixo de 0° C por algum tempo. Se ela congelasse em temperaturas mais elevadas, os seres vivos morreriam, uma vez que suas células congelariam facilmente.

           Os seres vivos necessitam diariamente de energia para realizar todas as atividades normais. Essa energia é proveniente de moléculas bioenergéticas (carboidratos, lipídios e proteínas).

            As moléculas bioenergéticas são um grupo de substratos que têm função primordial de fornecer energia necessária para que as reações celulares ocorram e supram toda a energia gasta para se manter em estado homeostático.

            Quando degradadas, as moléculas bioenergéticas convertem sua energia química em térmica, que é captada e armazenada por moléculas energéticas.

            O ATP (adenosina trifosfato) capta e libera rapidamente sua energia, não sendo, portanto, uma molécula real de armazenamento de energia como o amido, glicogênio e triglicérides que liberam o principal precursor de ATP, a Acetil côa.

            O acoplamento de reações pode ser feito via ATP, onde teremos duas reações químicas com um intermediário comum ocorrendo simultaneamente, sendo o produto de uma o substrato da segunda.

            Existem dois processos para obtenção de energia: fermentação e respiração.

            A fermentação é o processo de obtenção de energia através da degradação parcial da glicose na ausência de O2. A fermentação lática é dada pela reação 2ATP + ácido lático e a fermentação alcoólica é dada pela reação 2ATP + etanol.

            A respiração é o processo de degradação total da glicose na presença de oxigênio.

            As moléculas bioenergéticas são derivadas de biomoléculas, que são, na maioria, compostos de carbono, cujas massas são formadas em 99% por C (carbono), H (hidrogênio), N (nitrogênio) e O (oxigênio).

            A principal biomolécula, responsável por 70% do peso total de uma célula, é a água.

            As macromoléculas são biomoléculas de alto peso molecular, muito grandes e quase sempre de estrutura química e espacial muito complexas. São sempre formadas a partir de “unidades fundamentais”, moléculas menores e muito mais simples que funcionam como matéria-prima para a construção de macromoléculas.