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Biomoléculas

São compostos químicos sintetizados pelos seres vivos e que participam da estrutura, dão energia, tem função enzimática, de armazenamento e transferência de informações, portanto, atuam no funcionamento da matéria viva e apresentam, necessariamente, átomos de Carbono.
Elas podem diferenciar-se em Biomoléculas orgânicas (glicídios, lipídios, protídios e nucleotídios) e Biomoléculas inorgânicas (água; gases - O2, CO2 e N2; ânios - Cl-, PO4³-; cátions Na+, K+, NH4+, Ca+, Mg2+).
As células de todos os seres vivos são constituídas por moléculas orgânicas de grandes dimensões – as macromoléculas. Estas são formadas por um número relativamente reduzido de elementos químicos, principalmente Carbono, Oxigênio, Hidrogênio e Nitrogênio, dentre outros.
As biomoléculas apresentam estrutura tridimensional, dando-lhe uma conformação molecular ou um arranjo espacial. Uma das características das biomoléculas é sua isomeria, pois o átomo de Carbono dá origem a substâncias diferentes devido a arranjos atômicos diferentes. São, ainda assimétricas, apresentando quiralidade. Podem se ligar a 4 grupos distintos, podendo variar para a direita (dextrógeras) ou para a esquerda (levógeras), sendo essa classificação dada quando exposta à luz polarizada. Também, as biomoléculas apresentam ligações covalentes com compartilhamento de elétrons, apresentando ainda ligações fracas (pontes de hidrogênio, interações iônicas, forças de Van der Waals) e ligações hidrofóbicas sendo estas comuns em meio aquoso.
O Carbono é o átomo mais presente porque é tetravalente, podendo fazer ligações simples, duplas e triplas, formando, por fim, as proteínas, os carboidratos, os lipídios, os nucleotídeos, portanto, todos derivados de hidrocarbonetos, além da água, principal biomolécula, responsável por 70% do peso da célula a qual constitui ainda o meio pelo qual ocorrem as reações celulares, intervindo em numerosas reações químicas vitais.
As moléculas orgânicas são formadas por substituição de átomos de hidrogênio nos hidrocarbonetos por grupos funcionais, podendo, essas biomoléculas possuírem um ou mais grupos funcionais.
Os grupos funcionais mais comuns:
- Hidroxila – é um grupo funcional presente nas bases dos hidróxidos, representado pelo radical (OH -).
- Carbonila – é constituída de um átomo de carbono e um de oxigênio (CO), ligados por ligação dupla, que entra na composição de aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, haletos ácidos e amidas.
- Fosfato – é um íon poliatômico ou um radical consistindo de um átomo de fósforo e quatro de oxigênio (PO4)
- Amina – é uma classe de compostos químicos orgânicos nitrogenados derivados do amoníaco e que resultam da substituição parcial ou total dos hidrogênios da molécula por grupos hidrocarbônicos (NH).
Os principais precursores para a síntese das macromoléculas, muitas das quais são polímeros, estão presentes nas células contendo quatro famílias de pequenas moléculas como os aminoácidos, açúcares, ácidos graxos e nucleotídeos.