Carboidratos

Carboidratos são os açúcares, amidos e fibras encontrados em frutas, grãos, vegetais e produtos lácteos. Embora muitas vezes difamados em dietas da moda, os carboidratos - um dos grupos básicos de alimentos - são importantes para uma dieta saudável.

"Os carboidratos são macronutrientes, o que significa que eles são uma das três principais maneiras pelas quais o corpo obtém energia, ou calorias", disse Paige Smathers, dietista registrada em Utah. A Associação Americana de Diabetes observa que os carboidratos são a principal fonte de energia do corpo. Eles são chamados de carboidratos porque, no nível químico, eles contêm carbono, hidrogênio e oxigênio.

Existem três macronutrientes: carboidratos, proteínas e gorduras, disse Smathers. Os macronutrientes são essenciais para o funcionamento adequado do corpo, e o corpo requer grandes quantidades deles. Todos os macronutrientes devem ser obtidos através de dieta; o corpo não pode produzir macronutrientes sozinho

Função de carboidratos 

Os carboidratos fornecem combustível para o sistema nervoso central e energia para os músculos em atividade. Eles também impedem que a proteína seja usada como fonte de energia e permitam o metabolismo da gordura, de acordo com a Iowa State University.

Além disso, "os carboidratos são importantes para o funcionamento do cérebro", disse Smathers. Eles são uma influência sobre "humor, memória, etc., bem como uma fonte de energia rápida". De fato, a RDA de carboidratos é baseada na quantidade de carboidratos que o cérebro precisa para funcionar.

Dois estudos recentes publicados na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências , também relacionaram os carboidratos à tomada de decisões. Nos estudos, as pessoas que tomavam um café da manhã rico em carboidratos estavam menos dispostas a compartilhar quando jogavam o " jogo do ultimato " do que aquelas que tomavam café da manhã com alto teor de proteína. Os cientistas especulam que isso pode ser causado pelos níveis de dopamina na linha de base, que são maiores depois de comer carboidratos. Isso não significa que os carboidratos signifiquem, mas ressalta como os diferentes tipos de ingestão de alimentos podem afetar a cognição e o comportamento.

Proteínas

Proteínas são polímeros de aminoácidos , ligados por grupos amida conhecidos como ligações peptídicas . Um aminoácido pode ser considerado como tendo dois componentes: uma 'espinha dorsal' ou 'cadeia principal', composta de um grupo amônio, um 'carbono alfa' e um carboxilato, e uma 'cadeia lateral' variável (em verde abaixo) ligado ao carbono alfa.

Há vinte diferentes cadeias laterais de aminoácidos que ocorrem naturalmente , e que é a identidade da cadeia lateral que determina a identidade do aminoácido: por exemplo, se a cadeia lateral é um grupo -CH 3 grupo, o aminoácido é alanina, e se a cadeia lateral é um grupo? CH 2 grupo OH, o aminoácido é serina. Muitas cadeias laterais de aminoácidos contêm um grupo funcional (a cadeia lateral de serina, por exemplo, contém um álcool primário), enquanto outras, como a alanina, não possuem um grupo funcional e contêm apenas um alcano simples.

Os dois 'ganchos' em um monômero de aminoácido são os grupos amina e carboxilato. Proteínas (polímeros de ~ 50 aminoácidos ou mais) e peptídeos (polímeros mais curtos) são formados quando o grupo amino de um monômero de aminoácido reage com o carbono carboxilato de outro aminoácido para formar uma ligação amida, que na terminologia protéica é um peptídeo vínculo . Quais aminoácidos estão ligados e em que ordem - a sequência de proteínas - é o que distingue uma proteína da outra e é codificada pelo DNA de um organismo. As sequências de proteínas são escritas na direção do terminal amino (N-terminal) para o terminal carboxilato (C-terminal), com abreviações de três letras ou de uma única letra para os aminoácidos. Abaixo está um peptídeo de quatro aminoácidos com a sequência "cisteína - histidina - glutamato - metionina". Usando o código de uma letra, a sequência é abreviada como CHEM.

Quando um aminoácido é incorporado a uma proteína, perde uma molécula de água e o que resta é chamado de resíduo do aminoácido original. Assim, podemos nos referir ao 'resíduo de glutamato' na posição 3 do peptídeo CHEM acima.

Uma vez que um polímero proteico é construído, ele em muitos casos se dobra muito especificamente em uma estrutura tridimensional, que freqüentemente inclui uma ou mais "bolsas de ligação" nas quais outras moléculas podem ser ligadas. É esta forma desta estrutura dobrada e a disposição precisa dos grupos funcionais dentro da estrutura (especialmente na área da bolsa de ligação) que determina a função da proteína.

Enzimas são proteínas que catalisam reações bioquímicas. Uma ou mais moléculas reagentes - frequentemente chamadas de substratos - ficam ligadas na cavidade dosítio ativo de uma enzima, onde a reação real ocorre. Receptores são proteínas que se ligam especificamente a uma ou mais moléculas - referidas como ligantes - para iniciar um processo bioquímico. Por exemplo, vimos na introdução deste capítulo que o receptor TrpVI em tecidos de mamíferos se liga à capsaicina (da pimenta malagueta) em sua bolsa de ligação e inicia um sinal de calor / dor que é enviado ao cérebro.

As proteínas são moléculas grandes e complexas que desempenham muitos papéis críticos no corpo. Eles realizam a maior parte do trabalho nas células e são necessários para a estrutura, função e regulação dos tecidos e órgãos do corpo.

As proteínas são constituídas por centenas ou milhares de unidades menores chamadas aminoácidos, que estão ligadas umas às outras em cadeias longas. Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que podem ser combinados para formar uma proteína. A sequência de aminoácidos determina a estrutura tridimensional única de cada proteína e sua função específica.

As proteínas podem ser descritas de acordo com sua ampla gama de funções no corpo, listadas em ordem alfabética:

Exemplos de funções proteicas

Função	Descrição	Exemplo
Anticorpo	Anticorpos ligam-se a partículas estranhas específicas, como vírus e bactérias, para ajudar a proteger o corpo.	Imunoglobulina G (IgG)
Enzima	As enzimas realizam quase todas as milhares de reações químicas que ocorrem nas células. Eles também auxiliam na formação de novas moléculas através da leitura da informação genética armazenada no DNA.	Hidroxilase defenilalanina
Mensageiro	As proteínas mensageiras, como alguns tipos de hormônios, transmitem sinais para coordenar os processos biológicos entre diferentes células, tecidos e órgãos.	Hormona decrescimento
Componente estrutural	Essas proteínas fornecem estrutura e suporte para as células.Em uma escala maior, eles também permitem que o corpo se mova.	Actina
Transporte / armazenamento	Essas proteínas se ligam e transportam átomos e pequenas moléculas dentro das células e por todo o corpo.	Ferritina

O que é bioquímica

Bioquímica é a aplicação da química para o estudo de processos biológicos a nível celular e molecular. Emergiu como uma disciplina distinta em torno do início do século XX, quando cientistas combinaram química, fisiologia e biologia para investigar a química dos sistemas vivos.

O estudo da vida em seus processos químicos

A bioquímica é tanto uma ciência da vida quanto uma ciência química - explora a química dos organismos vivos e a base molecular das mudanças que ocorrem nas células vivas. Ele usa os métodos da química,

"A bioquímica tornou-se a base para a compreensão de todos os processos biológicos. Ela forneceu explicações para as causas de muitas doenças em humanos, animais e plantas".

Física, biologia molecular e imunologia para estudar a estrutura e o comportamento das moléculas complexas encontradas em material biológico e as formas como estas moléculas interagem para formar células, tecidos e organismos inteiros.

Os bioquímicos estão interessados, por exemplo, em mecanismos de função cerebral, multiplicação e diferenciação celular, comunicação dentro e entre células e órgãos, e as bases químicas de herança e doença. O bioquímico busca determinar como moléculas específicas, como proteínas, ácidos nucléicos, lipídios, vitaminas e hormônios, atuam nesses processos. Particular ênfase é colocada na regulação de reações químicas em células vivas.

Uma ciência essencial

Bioquímica tornou-se a base para a compreensão de todos os processos biológicos. Ele forneceu explicações para as causas de muitas doenças em humanos, animais e plantas. Pode freqüentemente sugerir maneiras pelas quais essas doenças podem ser tratadas ou curadas.

Uma ciência prática

Como a bioquímica busca desvendar as complexas reações químicas que ocorrem em uma ampla variedade de formas de vida, ela fornece a base para avanços práticos na medicina, medicina veterinária, agricultura e biotecnologia. Ele é subjacente e inclui novos campos empolgantes, como a genética molecular e a bioengenharia.

Os conhecimentos e métodos desenvolvidos pelos bioquímicos são aplicados em todos os campos da medicina, na agricultura e em muitas indústrias químicas e relacionadas à saúde. A bioquímica também é única na oferta de ensino e pesquisa em estrutura / função de proteína e engenharia genética, os dois componentes básicos do campo de biotecnologia em rápida expansão.

Uma ciência variada

Como a mais ampla das ciências básicas, bioquímica inclui muitas subespecialidades, como neuroquímica, química bioorgânica, bioquímica clínica, bioquímica física, genética molecular, farmacologia bioquímica e imunoquímica. Recentes avanços nessas áreas criaram ligações entre tecnologia, engenharia química e bioquímica.

De onde surgiu a vida?

A princípio, você sabe definir o que é vida?
Provavelmente você teve dificuldade de explicar o que é vida, isso porque não há uma definição exata, mas sim uma caracterização, sendo assim tudo aquilo que possuir tais características pode ser considerado vivo. A principais características são: organização celular, metabolismo, reprodução, evolução e crescimento.

Atualmente, a hipótese melhor aceita é a de que os primeiros seres vivos eram autotróficos e não heterotróficos. Isso porque, para diversos estudiosos, não havia moléculas orgânicas em quantidade suficiente para que os primeiros seres vivos tivessem condições de sobreviver até que surgisse a autotrofia. Assim, estes seriam quimiolitoautotróficos, tal como algumas Archeas, retirando seu alimento a partir da energia liberada em reações químicas entre compostos inorgânicos. Hoje, acredita-se que todos os seres vivos surgiram por meio de processos evolutivos, a partir de espécies preexistentes, e continuam sujeitos a transformações.

A química da vida

Todos os organismos vivos apresentam constituição química bem definida. A maior parte é composta por substâncias orgânicas, dentre as quais podemos destacar as proteínas, os lípidos, carboidratos e os ácidos nucleicos e vitaminas.

A ciência que estuda a composição química dos seres vivos é denominada bioquímica.


A maior composição dos seres vivos é de água, porém a água não é um composto orgânico como os demais, mas sim um composto inorgânico, bem como os sais minerais.