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Composição Química da Célula

 

Na natureza dos seres viventes, a água é o componente químico que entra em maior quantidade, mas as substâncias orgânicas predominam em variedade, pois é grande o número de proteínas, ácidos nucléicos, lipídios e carboidratos diferentes que formam a estrutura das células e dos organismos. Sais minerais e vitaminas participam em doses pequenas, mas também desempenham papéis importantes.

A água e os sais minerais formam os componentes inorgânicos da célula. Os componentes orgânicos abrangem as demais substâncias.

 

O estudo da composição química dos organismos tem a sua maior parte fundamentada na bioquímica da célula ou Citoquímica. Afinal, os seres viventes têm a sua estrutura basicamente organizada e estabelecida na célula.

 

Os elementos químicos que participam da composição da matéria viva estão presentes também na matéria bruta. Entretanto, nesta última, os átomos se dispõem de forma mais simples, compondo substâncias cujas fórmulas são pequenas e de pequeno peso molecular, que muitas vezes não chegam a formar moléculas. É o que acontece nos compostos iônicos como o cloreto de sódio (NaCl – sal de cozinha).

Embora a matéria vivente também apresente muitas substâncias da Química Inorgânica, o seu grande predomínio qualitativo se prende aos compostos da Química Orgânica, cujas moléculas revelam cadeias de carbono que vão de uma discreta simplicidade (monossacarídeos) à mais extraordinária complexidade (proteínas).

 

Composição Química Elementar Média da Célula

Principais elementos:

Oxigênio...................................... 65,0%

Carbono...................................... 18,0%

Hidrogênio................................... 10,0%

Nitrogênio..................................... 3,05

Subtotal...................................... 96,0%

 

Cálcio (Ca).................................... 1,80%

Fósforo (P).................................... 1,20%

Potássio (K).  ............................. ...0,35%

Enxofre (S).....................................0,25%

Sódio (Na)..................................... 0,15%

Cloro (Cl)...................................... 0,15%

Magnésio (Mg)............................... 0,05%

Flúor (F)........................................ 0,007%

Ferro (Fe)...................................... 0,005%

Subtotal........................................ 3,962%

 

Outros(Zn,Br,Mn,Cu,I,Co)................ 0,038%

 

TOTAL....................................... 100,00

 

 

Principais Substâncias:

Água........................................... 65%

Proteínas..................................... 15%

Lipídios......................................... 8%

Carboidratos................................. 6%

Sais Minerais................................. 5%

Outros.......................................... 1%

TOTAL......................................... 100

 

 

A ÁGUA

 

A quantidade de água e sais minerais na célula e nos organismos deve ser perfeitamente balanceada, qualificando o chamado equilíbrio hidrossalino.

Esse equilíbrio é fator decisivo para a manutenção da homeostase.

Além disso, eles desempenham numerosos papéis de relevante importância para a vida da célula.

A queda do teor de água, nas células e no organismo, abaixo de certo limite, gera uma situação de desequilíbrio hidrossalino, com repercussões nos mecanismos osmóticos e na estabilidade físico-química (homeostase). Isso caracteriza a desidratação e põe em risco a vida da célula e do organismo.

 

A água é obtida através da ingestão de alimentos sólidos ou pastosos, de líquidos e da própria água. Alguns animais nunca bebem água, eles a obtêm exclusivamente através dos alimentos.

Ao fim das reações de síntese protéica, glicídica e lipídica, bem como ao final do processo respiratório e da fotossíntese, ocorre a formação de moléculas de água. Por isso o teor de água no citoplasma é proporcional à atividade celular. Nos tecidos muscular e nervoso sua proporção é de 70 a 80%, enquanto que no tecido ósseo é de cerca de 25%.

Além da atividade da célula ou tecido, o teor de água em um organismo depende também da espécie considerada. Nos cnidários (águas-vivas) sua proporção pode chegar a 98%, nos moluscos é um pouco maior do que 80%, na espécie humana varia entre 60 e 70%.

A proporção varia também com a idade do indivíduo. Nos embriões, a quantidade de água é maior do que nos adultos.

 

Importância da Água

  • Ela representa o solvente universal dos líquidos orgânicos. É o solvente do sangue, da linfa, dos líquidos intersticiais nos tecidos e das secreções como a lágrima, o leite e o suor.

  • É a fase dispersante de todo material citoplasmático. O citoplasma nada mais é do que uma solução coloidal de moléculas protéicas, glicídicas e lipídicas, imersas em água.

  • Atua no transporte de substâncias entre o interior da célula e o meio extracelular.

  • Grande número de reações químicas que se passam dentro dos organismos compreende reações de hidrólise, processos em que moléculas grandes de proteínas, lipídios e carboidratos se fragmentam em moléculas menores. Essas reações exigem a participação da água.

  • Pelo seu elevado calor específico, a água contribui para a manutenção da temperatura nos animais homotermos (aves e mamíferos).

 

 

NOÇÃO DE pH

Na água líquida, há uma tendência natural de algumas moléculas passarem à forma ionizada.

H2O  -->  H+ + OH-

 

Na água pura, o número de íons H+ que se formam é exatamente igual ao número de íons OH-. Entretanto, quando uma substância iônica ou polar é dissolvida na água, pode mudar o número relativo desses íons.

 

Quando ÁCIDO CLORÍDRICO (HCl) é dissolvido na água é quase completamente dissociado em íons H+ e Cl-. A solução passa a conter maior número de íons H+ do que íons OH-. Dizemos nesse caso que a solução está ácida.

Quando o HIDRÓXIDO DE SÓDIO (NaOH) é dissolvido na água forma íons Na+ e OH-. Então essa solução passa a conter maior número de íons OH- do que íons H+. Dizemos que a solução está básica ou alcalina.

 

Para expressar o grau de acidez ou de alcalinidade de uma solução, utiliza-se o que se denomina pH (potencial de íons hidrogênio ou hidrogeniônico).

 

A escala de pH varia de 1 a 14.

 

Quando as concentrações dos íons H+ e OH- são iguais, a solução está neutra e seu pH vale 7.

Quando a concentração de íons H+ é maior do que a de íons OH-, a solução está ácida e o seu pH é menor do que 7.

Quando a concentração de íons H+ é menor do que a de íons OH-, a solução está alcalina ou básica e o pH é maior do que 7.

 

 

OS SAIS MINERAIS

  • Eles representam substâncias reguladoras do metabolismo celular.

  • São obtidos pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos, cereais, leite, peixes, etc.

  • Os sais minerais têm participação nos mecanismos de osmose, estimulando, em função de suas concentrações, a entrada ou a saída de água na célula.

  • A concentração dos sais na célula determina o grau de densidade do material intracelular em relação ao meio extracelular. Em função dessa diferença ou igualdade de concentração é que a célula vai se mostrar hipotônica, isotônica ou hipertônica em relação ao seu ambiente externo, justificando as correntes osmóticas ou de difusão através da sua membrana plasmática.

Portanto, a água e os sais minerais são altamente importantes para a manutenção do equilíbrio hidrossalino, da pressão osmótica e da homeostase na célula.

 

Importância dos Sais Minerais

 

Os sais podem atuar nos organismos na sua forma cristalina ou dissociados em íons.

Os sais de ferro são importantes para a formação da hemoglobina. A deficiência de ferro no organismo causa um dos tipos de anemia.

Os sais de iodo têm papel relevante na ativação da glândula tireóide, cujos hormônios possuem iodo na sua fórmula. A falta de sais de iodo na alimentação ocasiona o bócio.

Os fosfatos e carbonatos de cálcio participam na sua forma cristalina da composição da substância intercelular do tecido ósseo e do tecido conjuntivo da dentina. A carência desses sais na alimentação implica no desenvolvimento anormal de ossos e dentes, determinando o raquitismo. Como íons isolados, os fosfatos e carbonatos atuam no equilíbrio do pH celular.

Os íons de sódio e potássio têm ativa participação na transmissão dos impulsos nervosos através dos neurônios.

Os íons cálcio atuam na contração das fibras musculares e no mecanismo de coagulação sangüínea.

Os íons magnésio participam da formação da molécula de clorofila, essencial para a realização da fotossíntese.

Os íons fósforo fazem parte da molécula do ATP (composto que armazena energia) e integra as moléculas de ácidos nucléicos (DNA e RNA).

 

Os sais mais comuns na composição da matéria viva são os cloretos, os carbonatos, os fosfatos, os nitratos e os sulfatos (de sódio, de potássio, de cálcio, de magnésio e outros)

 

 

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Amara Maria Pedrosa Silva

 

Atualizado em: quarta-feira, 25 de abril de 2012