Pensando a respeito do que passou...

Meus/Minhas queridos(as) alunos(as)

Cumprimos até agora três aulas:

Na primeira discutimos "O meio ambiente";

Na segunda estudamos "O pensamento científico", "As características dos seres vivos" e a "Origem da Terra";

Na terceira estudamos "Bioquímica celular".

Foi um prazer enorme ter estado com vocês nessas três semanas. Aprendemos e nos divertimos, mutuamente. Espero que o SENHOR permita que essa união dê bons frutos.

Ainda nessa semana vou postar conteúdos e simulado relativos à nossa primeira aula, ok?

Só para distrair, vai aí um vídeo bem interessante. Fala sobre o polêmico criador da célula artificial Craig Venter. Para assistir é só clicar no link abaixo:

CLIQUE AQUI

Até a próxima!

1º Simulado - Bioquímica

É pessoal, chegou a hora de testar conhecimentos. Esse é o nosso primeiro simulado, portanto vamos a ele.

Ah! Só para lembrar que o gabarito estará disponível, aqui no Blog, no dia 31 de março, ok?

1. (UFAL-2010) A matéria que constitui os seres vivos revela abundância em água, cerca de 75% a 85%, além de proteínas (10 a 15%), lipídios (2 a 3%), glicídios (1%), ácidos nucléicos (1%), e de sais minerais diversos (1%). Com relação a alguns componentes químicos do corpo humano, assinale a alternativa incorreta.

A) Na composição química das membranas celulares, há fosfolipídios organizados em duas camadas; há também moléculas de proteína.

B) O colesterol, conhecido principalmente por estar associado ao enfarte e a doenças do sistema circulatório, é um importante componente de membranas celulares.

C) Um importante polissacarídeo, o amido, é armazenado no fígado e, quando o organismo necessitar, esse polissacarídeo pode ser quebrado, originando moléculas de glicose para o metabolismo energético.

Explicação: No organismo humano, o amido começa a ser degradado na boca e é, em parte (30%), transformado em maltose. Ao chegar ao duodeno, os outros 70% transforma-se em maltose, portanto não há acúmulo desse polissacarídeo em nosso organismo.

D) Os íons de cálcio (Ca⁺⁺) participam das reações de coagulação do sangue e da contração muscular, além de serem componentes fundamentais dos ossos.

E) Os íons de sódio (Na⁺) e de potássio (K⁺), entre outras funções, são responsáveis pelo funcionamento das células nervosas.

2. (ENEM-2000) O metabolismo dos carboidratos é fundamental para o ser humano, pois a partir desses compostos orgânicos obtém-se grande parte da energia para as funções vitais. Por outro lado, desequilíbrios nesse processo podem provocar hiperglicemia ou diabetes. O caminho do açúcar no organismo inicia-se com a ingestão de carboidratos que, chegando ao intestino, sofrem a ação de enzimas, "quebrando-se" em moléculas menores (glicose, por exemplo) que serão absorvidas.

A insulina, hormônio produzido no pâncreas, é responsável por facilitar a entrada da glicose nas células. Se uma pessoa produz pouca insulina, ou se sua ação está diminuida, dificilmente a glicose pode entrar na célula e ser consumida.

Com base nessas informações, pode-se concluir que:

a) o papel realizado pelas enzimas pode ser diretamente substituído pelo hormônio insulina.

Explicação: Um hormônio nunca fará o papel de uma proteína especial, como uma enzima.

b) a insulina produzida pelo pâncreas tem um papel enzimático sobre as moléculas de açúcar.

Explicação: Na realidade a insulina não tem papel enzimático e sim metabólico.

c) o acúmulo de glicose no sangue é provocado pelo aumento da ação da insulina, levando o indivíduo a um quadro clínico de hiperglicemia.

Explicação: Na verdade é provocado pela diminuição.

d) a diminuição da insulina circulante provoca um acúmulo de glicose no sangue.

e) o principal papel da insulina é manter o nível de glicose suficientemente alto, evitando, assim, um quadro clínico de diabetes.

Explicação: "Suficientemente alto" - SEM COMENTÁRIOS.

3. (ENEM-2002) O milho verde recém-colhido tem um sabor adocicado. Já o milho verde comprado na feira, um ou dois dias depois de colhido, não é mais tão doce, pois cerca de 50% dos carboidratos responsáveis pelo sabor adocicado são convertidos em amido nas primeiras 24 horas.

Para preservar o sabor do milho verde pode-se usar o seguinte procedimento em três etapas:

1º. descascar e mergulhar as espigas em água fervente por alguns minutos;

2º. resfriá-las em água corrente;

3º. conservá-las na geladeira.

A preservação do sabor original do milho verde pelo procedimento descrito pode ser explicada pelo seguinte argumento:

a) O choque térmico converte as proteínas do milho em amido até a saturação; este ocupa o lugar do amido que seria formado espontaneamente.

Explicação: São os carboidratos que são convertidos e não as proteínas.

b) A água fervente e o resfriamento impermeabilizam a casca dos grãos de milho, impedindo a difusão de oxigênio e a oxidação da glicose.

Explicação: O choque térmico é para acabar com possíveis microorganismos.

c) As enzimas responsáveis pela conversão desses carboidratos em amido são desnaturadas pelo tratamento com água quente.

d) Microrganismos que, ao retirarem nutrientes dos grãos, convertem esses carboidratos em amido, são destruídos pelo aquecimento.

Explicação: São destruídos após o choque térmico.

e) O aquecimento desidrata os grãos de milho, alterando o meio de dissolução onde ocorreria espontaneamente a transformação desses carboidratos em amido.

Explicação: A transformação ocorre naturalmente.

4. (EMO-BIO) Julgue as assertivas abaixo que se referem à bioquímica celular.

0 0 – Os lipídios são substâncias orgânicas solúveis em água e que, entre outras funções, atuam como pigmentos acessórios nas plantas no momento da fotossíntese.

Explicação: Solúveis em água (quá, quá, quá...), faz-me rir.

1 1 – Como as reações químicas do organismo em geral são muito lentas, o aumento da temperatura seria uma boa solução para agilizar essas reações, mas não seria ideal, pois o aumento da temperatura provoca a desnaturação das proteínas.

2 2 – A água, no metabolismo celular, participa de dois tipos de reação: a de síntese por desidratação e a de hidrólise, onde há ganho e perda de água, respectivamente.

Explicação: Há ganho na reação de hidrólise e perda na de síntese.

3 3 – Os problemas de saúde que envolvem as vitaminas são as avitaminoses, hipervitaminoses, estas últimas, entre outras coisas, podem ainda levar a pessoa a desenvolver a ortorexia nervosa.

4 4 – A rapadura é um doce tipicamente nordestino, que originou-se da raspagem das camadas (crostas) de açúcar que ficavam presas nas paredes dos tachos usados na fabricação do açúcar. O mel resultante era aquecido e colocado em formas semelhante às de tijolos. No Brasil, os engenhos de rapadura existem desde o século XVII.

http://nailsondeoliveiramoura.blogspot.com/2010/07/rapadura.html. Acesso em 03/03/2011 às 15:39 h

A rapadura é uma boa fonte do monossacarídeo sacarose

Explicação: A sacarose é um dissacarídeo (glicose + frutose).

5. (PUCRIO-2010-Prova Interativa) A Gota é um distúrbio fisiológico que causa dor e inchaço nas articulações, por acúmulo de ácido úrico, um resíduo metabólico nitrogenado. Considerando-se a composição química dos diferentes nutrientes, que tipo de alimento um indivíduo com Gota deve evitar?

(A) O rico em gordura.

(B) O pobre em gordura.

(C) O pobre em proteínas.

(D) O rico em sais de sódio.

(E) O rico em proteínas.

Explicação: São as proteínas que aumentam a produção de líquidos nas articulações.

6. (PUCRIO-2010-Prova Interativa) Quanto ao tipo de nutrição e de material de reserva dos vegetais e dos animais, temos respectivamente:

(A) heterotrófica e amido, autotrófica e lipídios.

(B) autotrófica e gordura, heterotrófica e amido.

(C) autotrófica e amido, heterotrófica e gordura.

(D) heterotrófica e lipídios, autotrófica e amido.

(E) autotrófica e amido; heterotrófica e proteínas.

Explicação: SEM COMENTÁRIOS.

7. (UECE-2011-2ª Fase-Com modificações) Todos os seres vivos necessitam de energia para viver e para isso realizam processos metabólicos variados. Enquanto organismos mais complexos realizam respiração aeróbica para obter energia, alguns microrganismos, como bactérias e fungos, utilizam a fermentação. Com relação aos processos existentes no mundo vivo para a obtenção de energia, julgue as afirmativas a seguir.

0 0 - A glicose é o combustível inicial tanto da respiração quanto da fermentação.

Explicação: O erro se encontra quando se generaliza a fermentação, pois somente na alcoólica a glicose é queimada.

1 1 - Os vegetais fazem fotossíntese durante o dia e respiram apenas à noite.

2 2 - As leveduras fermentam açúcares para produzir ácido lático.

Explicação: Elas produzem o ácido pirúvico.

3 3 - Como os microrganismos precisam se multiplicar com rapidez, realizam fermentação, processo mais eficiente com relação ao balanço energético do que a respiração aeróbia, pois é mais rápido.

Explicação: A respiração aeróbica é mais rápida.

4 4 - O sabor azedo do leite fermentado se deve ao ácido lático formado e eliminado pelos lactobacilos.

Água

Introdução

Na composição da água entram dois gases: duas partes de hidrogênio (símbolo: H) e uma parte de oxigênio (símbolo: O). Sua fórmula química é H₂O.

Três quartos da superfície da Terra são recobertos por água. Trata-se de quase 1,5 bilhão de km3 de água em todo o planeta, contando oceanos, rios, lagos, lençóis subterrâneos e geleiras. Parece inacreditável afirmar que o mundo está prestes a enfrentar uma crise de abastecimento de água. Mas é exatamente isso o que está para acontecer, pois apenas uma pequeníssima parte de toda a água do planeta Terra serve para abastecer a população.

Vinte e nove países já têm problemas com a falta d'água e o quadro tende a piorar. Uma projeção feita pelos cientistas indica que no ano de 2025, dois de três habitantes do planeta serão afetados de alguma forma pela escassez - vão passar sede ou estarão sujeitos a doenças como cólera e amebíase, provocadas pela má qualidade da água. É uma crise sem precedentes na história da humanidade. Em escala mundial, nunca houve problema semelhante.

Tanto que, até 30 anos atrás, quando os primeiros alertas foram feitos por um estudo da Organização das Nações Unidas (ONU), ninguém dava importância para a improvável ameaça.

A água e o corpo humano

Os primeiros seres vivos da Terra surgiram na água há cerca de 3,5 bilhões de anos. Sem ela, acreditam os cientistas, não existiria vida. A água forma a maior parte do volume de uma célula. No ser humano, ela representa cerca de 70% de seu peso. Uma pessoa de 65 kg, por exemplo, tem 45 kg de água em seu corpo. Daí sua importância no funcionamento dos organismos vivos. O transporte dos sais minerais e de outras substâncias, para dentro ou para fora da célula, é feito por soluções aquosas. Mesmo a regulagem da temperatura do corpo depende da água - é pelo suor que "expulsamos" parte do calor interno.

Dia Mundial da Água

A Organização das Nações Unidas instituiu, em 1992, o Dia Mundial da Água - 22 de março. O objetivo da data é refletir, discutir e buscar soluções para a poluição, desperdício e escassez de água no mundo todo. Mas há muitos outros desafios: saber usá-la de forma racional, conhecer os cuidados que devem ser tomados para garantir o consumo de uma água com qualidade e buscar condições para filtrá-la adequadamente, de modo a tirar dela o máximo proveito possível.

Os Direitos da Água

A ONU redigiu um documento intitulado Declaração Universal dos Direitos da Água. Logo abaixo, você vai ler os seus principais tópicos:

1. A água não é uma doação gratuita da natureza; ela tem um valor econômico: é rara e dispendiosa e pode escassear em qualquer região do mundo.
2. A utilização da água implica respeito à lei. Sua proteção constitui uma obrigação jurídica para todo homem ou grupo social que a utiliza.
3. O equilíbrio e o futuro de nosso planeta dependem da preservação da água e de seus ciclos. Estes devem permanecer intactos e funcionando normalmente para garantir a continuidade da vida sobre a Terra. Este equilíbrio depende da preservação dos mares e oceanos, por onde os ciclos começam.
4. Os recursos naturais de transformação da água em água potável são lentos, frágeis e muito limitados. Assim sendo, a água deve ser manipulada com racionalidade e precaução.
5. A água não é somente herança de nossos predecessores; ela é, sobretudo, um empréstimo a nossos sucessores. Sua proteção constitui uma necessidade vital, assim como a obrigação moral do homem para com as gerações presentes e futuras.
6. A água faz parte do patrimônio do planeta. Cada continente, cada povo, cada nação, cada região, cada cidade, cada cidadão é plenamente responsável pela água da Terra.
7. A água não deve ser desperdiçada, nem poluída, nem envenenada. De maneira geral, sua utilização deve ser feita com consciência para que não se chegue a uma situação de esgotamento ou de deterioração da qualidade das reservas atualmente disponíveis.
8. A água é a seiva de nosso planeta. Ela é condição essencial de vida de todo vegetal, animal ou ser humano. Dela dependem a atmosfera, o clima, a vegetação e a agricultura.
9. O planejamento da gestão da água deve levar em conta a solidariedade e o consenso em razão de sua distribuição desigual sobre a Terra.
10. A gestão da água impõe um equilíbrio entre a sua proteção e as necessidades econômica, sanitária e social.

Ciclo da Água

A água, na natureza, está sempre mudando de estado físico. Sob a ação do calor do Sol, a água da superfície terrestre se evapora e se transforma em vapor d'água. Este vapor sobe para a atmosfera e vai se acumulando. Quando encontra camadas frias, se condensa, formando gotinhas de água que juntam-se a outras gotinhas e formam as nuvens.

As nuvens formadas, quando ficam muito pesadas por causa da quantidade de água nelas contida, voltam à superfície terrestre em forma de chuva. Uma parte da água das chuvas penetra no solo e forma lençóis de água subterrâneos. Outra parte corre para os rios, mares, lagos, oceanos etc. Com o calor do Sol, a água volta a evaporar.

Água potável e água tratada

A água é considerada potável quando pode ser consumida pelos seres humanos. Infelizmente, a maior parte da água dos continentes está contaminada e não pode ser ingerida diretamente. Limpar e tratar a água é um processo bastante caro e complexo, destinado a eliminar da água os agentes de contaminação que possam causar algum risco para a saúde, tornando-a potável. Em alguns países, as águas residuais, das indústrias ou das residências, são tratadas antes de serem escoadas para os rios e mares. Estas águas recebem o nome de depuradas e geralmente não são potáveis. A depuração da água pode ter apenas uma fase de eliminação das substâncias contaminadoras, caso retorne ao rio ou ao mar, ou pode ser seguida de uma fase de tratamento completa, caso se destine ao consumo humano.

Água Contaminada

Um dos principais problemas que surgiram neste século é a crescente contaminação da água, ou seja, este recurso vem sendo poluído de tal maneira que já não se pode consumi-lo em seu estado natural. As pessoas utilizam a água não apenas para beber, mas também para se desfazer de todo tipo de material e sujeira. As águas contaminadas com numerosas substâncias recebem o nome de águas residuais. Se as águas residuais forem para os rios e mares, as substâncias que elas transportam irão se acumulando e aumentam a contaminação geral das águas. Isto traz graves riscos para a sobrevivência dos organismos.

Existem vários elementos contaminadores da água. Alguns dos mais importantes e graves são:

• Os contaminadores orgânicos: são biodegradáveis e provêm da agricultura (adubos, restos de seres vivos) e das atividades domésticas (papel, excrementos, sabões). Se acumulados em excesso produzem a eutrofização das águas.
• Os contaminadores biológicos: são todos aqueles microrganismos capazes de provocar doenças, tais como a hepatite, o cólera e a gastroenterite. A água é contaminada pelos excrementos dos doentes e o contágio ocorre quando essa água é bebida.
• Os contaminadores químicos: os mais perigosos são os resíduos tóxicos, como os pesticidas do tipo DDT (chamados organoclorados), porque eles tendem a se acumular no corpo dos seres vivos. São também perigosos os metais pesados (chumbo, mercúrio) utilizados em certos processos industriais, por se acumularem nos organismos.

Mar

Desde a Antiguidade, os mares são os receptores naturais de grandes quantidades de resíduos. O Mediterrâneo, o mar do Norte, o canal da Mancha e os mares do Japão são alguns dos mais contaminados do mundo. Os agentes contaminadores que trazem maior risco ao ecossistema marinho são:

• Os acidentes com barcos petroleiros que provocam grandes desastres ecológicos, poluindo a água do mar.
• O petróleo, como conseqüência dos acidentes, descuidos ou ações voluntárias.
• Os produtos químicos procedentes do continente, que chegam ao mar por meio da chuva e dos rios ou das águas residuais.

O problema já começou

A falta d'água já afeta o Oriente Médio, China, Índia e o norte da África. Até o ano 2050, as previsões são sombrias. A Organização Mundial da Saúde (OMS) calcula que 50 países enfrentarão crise no abastecimento de água.

China - O suprimento de água está no limite. A demanda agroindustrial e a população de 1,2 bilhão de habitantes fazem com que milhões de chineses andem quilômetros por dia para conseguir água.

Índia - Com uma população de 1 bilhão de habitantes, o governo indiano enfrenta o dilema da água constatando oesgotamento hídrico de seu principal curso-d'água, o rio Ganges.

Oriente Médio - A região inclui países como Israel, Jordânia, Arábia Saudita e Kuwait. Estudos apontam que dentro de 40 anos só haverá água doce para consumo doméstico. Atividades agrícolas e industriais terão de fazer uso de esgoto tratado.

Norte da África - Nos próximos 30 anos, a quantidade de água disponível por pessoa estará reduzida em 80%. A região abrange países situados no deserto do Saara, como Argélia e Líbia.

Motivo para guerras

A humanidade poderá presenciar no terceiro milênio uma nova modalidade de guerra: a batalha pela água. Um relatório do Banco Mundial de 1995 já anunciava que as guerras do próximo século serão motivadas pela disputa de água, diferentemente dos conflitos do século XX, marcados por questões políticas ou pela disputa do petróleo. Uma prévia do que pode ocorrer num futuro próximo aconteceu em 1967, quando o controle da água desencadeou uma guerra no Oriente Médio.

Naquele ano, os árabes fizeram obras para desviar o curso do rio Jordão e de seus afluentes. Ele é considerado o principal rio da região, nasce ao sul do Líbano e banha Israel e Jordânia. Com a nova rota, Israel perderia boa parte de sua capacidade hídrica. O governo israelense ordenou o bombardeamento da obra, acirrando ainda mais a rivalidade com os países vizinhos.

Riqueza brasileira

Quando o assunto é recursos hídricos, o Brasil é um país privilegiado. O território brasileiro detém 20% de toda a água doce superficial da Terra. A maior parte desse volume, cerca de 80%, localiza-se na Amazônia.

É naquela região desabitada que está a maior bacia fluvial do mundo, a Amazônica, com 6 milhões de quilômetros quadrados, abrangendo, além do Brasil, Bolívia, Peru, Equador e Colômbia. A segunda maior bacia hidrográfica do mundo, a Platina, também está parcialmente em território brasileiro.

Mas a nossa riqueza hídrica não se restringe às áreas superficiais: o aqüífero Botucatu/Guarani, um dos maiores do mundo, cobre uma área subterrânea de quase 1,2 milhão de quilômetros quadrados, 70% dos quais localiza-se em território brasileiro. O restante do potencial hídrico distribui-se de forma desigual pelo país. Apesar de tanta riqueza, as maiores concentrações urbanas encontram-se distantes dos grandes rios, como o São Francisco, o Paraná e o Amazonas.

Assim, dispor de grandes reservas hídricas não garante o abastecimento de água para toda a população.

Seca no Nordeste

Este é um problema que tem solução. Desviar parte da água do rio São Francisco para a região semi-árida é uma idéia antiga. Na prática, seria construída uma rede de canais para abastecer açudes dos Estados atingidos pela falta d'água, como Pernambuco, Ceará e Paraíba. Especialistas calculam que um projeto desse seria capaz de levar água a 200 municípios e 6,8 milhões de brasileiros.

Como economizar água

Não demore muito tempo no chuveiro. Em média, um banho consome 70 litros de água em apenas 5 minutos, ou seja, 25.550 litros por ano.

Preste atenção ao consumo mensal da conta de água. Você poderá descobrir vazamentos que significam enorme desperdício de água. Faça um teste; feche todas as torneiras e os registros de casa e verifique se o hidrômetro - aparelho que mede o consumo de água - sofre alguma alteração. Se alterar, o vazamento está comprovado.

Você pode economizar 16.425 litros de água por ano ao escovar os dentes, basta molhar a escova e depois fechar a torneira. Volte a abri-la somente para enxaguar a boca e a escova.

Prefira lavar o carro com balde em lugar da mangueira. O esguicho aberto gasta aproximadamente 600 litros de água. Se você usar balde, o consumo cairá para 60 litros.

Cuidado: Nada de "varrer" quintais e calçadas com esguicho; use a vassoura!

Curiosidades

Cada brasileiro gasta 300 litros de água por dia. Apenas metade disso seria suficiente para suprir todas as necessidades. Além disso, grande parte dos reservatórios está contaminada, principalmente em regiões mais populosas.

Na maioria dos países, é no campo que ocorre o maior consumo de água: a agricultura intensiva consome mais de quinhentos litros por pessoa ao dia. De 1900 até os nossos dias, a superfície de cultivo irrigado triplicou. Os sistemas tradicionais de irrigação aproveitam apenas 40% da água que utilizam. O resto evapora ou se perde

As enzimas

Estrutura da DNA polimerase (EC 2.7.7.7, código PDB: 7ICG). Esta é uma das enzimas responsáveis pela síntese do DNA, um processo fundamental na replicação do material genético.

Para que a vida seja possível, é necessário que as reações químicas que a sustentam se dêem a uma determinada velocidade. Muitas das reações bioquímicas não se realizariam a uma velocidade relativamente elevada se não fossem catalisadas. Em sistemas vivos, a catálise de reações químicas é feita por enzimas.

As enzimas são proteínas que, atuando como catalisadores na maioria das reações bioquímicas, baixam a energia de ativação necessária para que se dê uma reação química. Por serem catalisadores eficientes, são aproveitadas para aplicações industriais, como na indústria farmacêutica ou na alimentar. Como intervêm nas reações químicas que sustentam a vida, a compreensão do seu funcionamento é importante em áreas como a investigação de patologias com origem em deficiências enzimáticas.

A esmagadora maioria das reações bioquímicas dá-se em vias metabólicas, que são sequências de reações em que o produto de uma reação é utilizado como reagente na reação seguinte. Diferentes enzimas catalisam diferentes passos de vias metabólicas, agindo de forma concertada de modo a não interromper o fluxo nessas vias. Por outro lado, como será explicado mais adiante, cada enzima pode sofrer regulação da sua atividade, aumentando-a, diminuindo-a ou mesmo interrompendo-a. Assim, o fluxo de uma via metabólica depende da velocidade de catálise das enzimas que nela participam.

Um pequeno grupo de enzimas, as ribozimas, têm uma natureza não-proteica. As ribozimas são moléculas de RNA que possuem capacidade catalítica. Este grupo de enzimas, que possui propriedades peculiares, será abordado à parte das enzimas protéicas.

Estrutura

Centro activo da anidrase carbónica (EC 4.2.1.1, código PDB: 1CA2, mostrando o ião metálico Zn⁺ (esfera cinza, no centro da imagem) ligado à cadeia polipeptídica através de três resíduos de histidina (a rosa). O substrato da enzima, ião carbonato (CO₃^2-) liga-se ao ião de zinco (nesta imagem, é um ião OH^-, molécula a vermelho e branco, que se encontra ligado ao zinco, e não o substrato).

Estruturalmente, as enzimas possuem todas as características das proteínas, tendo zonas da sua estrutura responsáveis pela catálise. A zona reativa da enzima é denominada centro ativo e é onde se liga o reagente (substrato) que vai ser transformado no produto. Podem existir também outras zonas da cadeia polipeptídica que são sensíveis à presença de determinadas espécies químicas, modulando a actividade da enzima. tais zonas são denominadas centros alostéricos e essa modulação de alosteria.

A manutenção da estrutura de uma enzima é de particular importância para a sua atividade: esta pode ser perdida se a enzima é colocada num meio em que fatores como o pH ou a temperatura não favoreçam a estabilidade estrutural da cadeia polipeptídica.

Algumas enzimas necessitam da presença de outras espécies químicas, genericamente denominadas cofatores, para efetuar a catálise. A natureza química dos cofatores é muito diversa: podem ser iões metálicos, como o Mg²⁺, o Zn⁺ ou o Fe²⁺, moléculas orgânicas, como o fosfato de piridoxal ou a coenzima A, e ainda moléculas orgânicas contendo metais, como o grupo hemo (uma porfirina contendo ferro) ou a vitamina B₁₂ (5'-desoxiadenosilcobalamina).

Dois termos relacionados com cofatores que alguns autores tendem a deixar cair em desuso mas que são ainda frequentemente encontrados são:

• coenzima: refere-se a cofatores complexos, que não são apenas iões metálicos;
• grupo prostético: cofator ligado de forma covalente à cadeia polipeptídica.

Mecanismo

As enzimas atuam diminuindo a energia de ativação da reação que catalisam, não alterando, no entanto, o seu equilíbrio. Em geral, uma enzima catalisa apenas um substrato, algo que é condicionado pela estrutura do centro ativo da enzima. Este possui uma geometria definida e determinadas características físico-químicas (hidrofobicidade, carga eléctrica local) que condicionam o tipo de substrato que pode ascender, ligar-se e sofrer alteração química no centro ativo.

Quando um substrato se liga ao centro ativo, forma-se o chamado complexo enzima-substrato (ES). Embora esta designação possa parecer uma formalidade, a formação do ES é importante na determinação da velocidade de reação e, por conseguinte, na velocidade de formação de produto(s). O substrato sofre uma alteração enquanto se encontra ligado à enzima, transformando-se num produto; existe então, de forma transiente, um complexo enzima-produto. O produto desliga-se posteriormente da enzima e esta encontra-se preparada para novo ciclo catalítico.

Propriedades

Por serem proteínas, cada enzima possui um pH óptimo e uma temperatura óptima de funcionamento. Acima dessa temperatura a enzima começa a sofrer desnaturação, perdendo a sua estrutura tridimensional e por conseguinte a sua capacidade catalítica. A temperaturas baixas as enzimas encontram-se "adormecidas", pois há uma diminuição drástica da atividade da enzima, no entanto a partir de uma temperatura mínima a velocidade de reação aumenta até um valor ótimo, que, na maioria das vezes, é cerca de 40ºC.

Apesar de serem sintetizadas in vivo, as enzimas podem funcionar fora da célula (in vitro), possibilitando o seu estudo funcional e estrutural. Podem também ser imobilizadas num suporte sintético para uso industrial (por exemplo, em biorreactores usados para limpeza de efluentes) ou laboratorial (por exemplo, em eletrodos que detetam glicose, usando a enzima glicose oxidase).

Por serem catalisadores, uma mesma enzima pode catalisar várias vezes a mesma reação, algo que o fazem muito rapidamente (milhares de vezes por segundo). No entanto, pela mesma razão, as enzimas não alteram o equilíbrio químico da reação que catalisam.

As enzimas são específicas para o seu substrato, catalisando uma só reação. Existem algumas enzimas que catalisam substratos similares, mas normalmente são mais específicas para um deles.

Nomenclatura

À medida que enzimas foram sendo descobertas, receberam nomes arbitrários. Como exemplo, a lisozima recebeu o seu nome por ter a capacidade de fazer a lise (ruptura) da parede celular de determinadas bactérias. Tendo nascido a necessidade de sistematizar os nomes das enzimas, foi decidido atribuir nomes relativos aos substratos que catalisam e contendo a terminação "-ase". Por exemplo, a amilase catalisa a hidrólise do amido e as proteases quebram ligações peptídicas.

Embora esta terminologia tenha simplificado a nomenclatura enzimática, a quantidade de enzimas conhecida (vários milhares) levou à criação de um sistema de divisão de diferentes tipos de enzimas. As enzimas dividem-se então em seis classes principais, de acordo com o tipo de reação química que catalisam:

Classe 1	Oxidorredutases	Catalisam reacções de oxirredução, transferindo electrões, hidretos (H-) ou protões (H+).
Classe 2	Transferases	Transferem grupos químicos entre moléculas.
Classe 3	Hidrolases	Utilizam a água como receptor de grupos funcionais de outras moléculas.
Classe 4	Liases	Formam ou destroem ligações duplas, respectivamente retirando ou adicionando grupos funcionais.
Classe 5	Isomerases	Transformam uma molécula num seu isómero.
Classe 6	Ligases	Formam ligações químicas por reacções de condensação, consumindo energia sob a forma de ATP.

Cada classe divide-se, por sua vez, em subclasses, também numeradas. As subclasses definem em que tipo de grupo as enzimas atuam. Por exemplo, um determinado grupo de enzimas pode pertencer à subclasse EC 2.1, que engloba "enzimas que transferem grupos contendo um carbono". As subclasses dividem-se ainda em sub-subclasses; continuando com o mesmo exemplo, existe a classe EC 2.1.1, que engloba as metiltransferases, ou seja, enzimas que transferem um grupo metilo. Finalmente, cada enzima recebe um quarto dígito específico à reacção que catalisa; por exemplo, a enzima histamina N-metiltransferase tem o número EC 2.1.1.8 e catalisa especificamente a transferência de um grupo metilo para a histamina.

A nomenclatura das enzimas foi definida por uma comissão especializada, a Enzyme Committee (EC), que pertence à União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB). Cada enzima recebe então uma nomenclatura no formato EC X.Y.W.Z por esta razão. A Comissão de Nomenclatura da IUBMB (Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology, NC-IUBMB) é a responsável actual, em geral, pela nomenclatura de moléculas e processos relacionados à Bioquímica (e à Biologia Molecular).

Além do número EC, cada enzima possui um nome sistemático próprio, constituído pelos nomes dos substratos e da classe em que actuam. Usando o exemplo anterior da histamina N-metiltransferase (nome comum), esta enzima tem como nome sistemático S-adenosil-L-metionina:histamina N-tele-metiltransferase, indicando que a S-adenosil-L-metionina é o grupo dador, a histamina o aceitador, o grupo transferido é o metilo e a enzima é uma transferase. Os nomes comuns de enzimas são empregues de forma mais frequente que os sistemáticos para simplificação da escrita, em especial quando não existe possibilidade de confusão com outras enzimas (não existem, por exemplo, outras metiltransferases de histamina).

Lipídios

O que são lipídios

Os lipídios, também chamados de gorduras, são biomoléculas orgânicas compostas, principalmente, por moléculas de hidrogênio, oxigênio, carbono. Fazem parte ainda da composição dos lipídios outros elementos como, por exemplo, o fósforo.

Os lipídios possuem a característica de serem insolúveis na água. Porém, são solúveis nos solventes orgânicos (álcool, éter, benzina, etc).

Funções dos lipídios

Os lipídios possuem quatro funções básicas nos organismos:

- Fornecimento de energia para as células. Porém, estas preferem utilizar primeiramente a energia fornecida pelos glicídios.

- Alguns tipos de lipídios participam da composição das membranas celulares.

- Nos animais endodérmicos, atuam como isolantes térmicos.

- Facilitação de determinadas reações químicas que ocorrem no organismo dos seres vivos. Possuem esta função os seguintes lipídios: hormônios sexuais, vitaminas lipossolúveis (vitaminas A, K, D e E) e as prostaglandinas.

Principais fontes de lipídios (alimentos):

- Margarinas
- Milho
- Aveia
- Soja
- Gergilim
- Cevada
- Trigo integral
- Centeio
- Óleo de canola
- Óleo de soja
- Óleo de peixes

Carbohidratos

Na base da pirâmide alimentar, a Principal função do Carbohidrato (Açúcares e Amidos) é prover energia para as células do organismo. Principalmente as células do cérebro. O único orgão dependente de Carbohidrato, que na sua desintegração, resulta na Glicose que é abosorvida pelas células do cérebro. A ingestão diária recomendada de Carbohidrato é de 130g para adultos e crianças, baseada na quantia mínima comum de Glicose utilizada pelo cérebro. Porém esse valor pode ser maior, para satisfazer a carência de energia do indivíduo, que consome, num nível aceitável, Gorduras e Proteínas. O consumo médio de Carbohidrato é de 220 a 330 g/d (gramas por dia) para homens e de 180 a 230 g/d para mulheres.

O carbohidrato no organismo, sofre um metabolismo transformando se glicose sendo transportado pelo sangue, depois será armazenado nos músculos e fígado, na forma de Glicogênico. É esse glicogênico que da força ao músculos, para fazer desde tarefas simples como levantar, andar, até exercícios mais complexos com nadar e correr. Quando a quantidade armazenada é maior do que a necessária, no caso de uma pessoa sedentária por exemplo, que tem uma dieta rica em carbohidrato, o mesmo se transforma em gordura: os triglicídeos. Os triglicídeos ficam depositados no organismo até que seja eliminado através de uma dieta e principalmente de exercícios.

Definição e Classificação do Carbohidrato

Carbohidrato são substâncias orgânicas que também recebem o nome de Hidrato de Carbono. Sua fórmula é "CH2O", 1 átomo de carbono, 2 átomos de Hidrogênio e 1 de oxigênio. Os Carbohidratos são encontrados no reino vegetal, sendo nesse a sua maioria, e no reino animal.

Os Carbohidratos, são mais conhecidos como Açúcar e Amido. Podem ser classificados em categorias baseado no número de unidades ou molécula de glicose que contém. São elas:

• Monossacarídeos - Contém 1 unidade de glicose, ex.: Frutose, Glicose, galactose;

• Dissacarídeos - Contém 2 unidades de glicose,
- 1 de glicose e 1 de frutose - Sacarose - Açúcar das frutas
- 1 de glicose e 1 de galactose - Lactose - Açúcar do Leite
- 1 de glicose e 1 de glicose - maltose - Açúcar do Malte, (ex:trigo)

• Oligssacarídeos - Contém 3 até 10 unidades de glicose, ex: Rafinose (encontrada em alguns legumes) e Estaciose

• Polissacarídeos - Que contém acima de 10 unidades de glicose. Ex: Amido e Glicogênios.

• Alcoóis de açúcar como: Sorbitol, álcool de glicose. Manitol, álcool de frutose.

Definição de Açúcar e Amido

Quando dissemos que um alimento é rico em carbohidrato, estamos dizendo que ele rico em açúcar ou amido e na maioria das vezes os dois. Um bolo de frutas contém açúcar e amido. Nas frutas são encontradas os monossacarídeos como a Frutose e na farinha de trigo utilizada para fazer o bolo, o Polissacarídeo como Amido.

Chamamos de açúcar, geralmente, os monossacarídeos e Dissacarídeos, processados e isolados, ou seja, retirados de suas fontes. Que dão um sabor mais acentuado de doce. Exemplo disso é o açúcar da cana, que na verdade é o dissacarídeo sacarose, uma mistura de glicose com frutose. A gente não acha a cana tão doce quanto o açúcar da cana. Como já foi dito, os mono- e dissacarídeos, estão presente nos vegetais como frutas, tubérculos como beterraba, no leite e seus derivadoss.

Além do açúcar, outros carbohidratos que consumimos muito é o Amido e as fibras alimentares. O amido e fibras estão presente nos grãos, cereais, tubérculos (batata, mandioca).

A glicose no sangue - Índice Glicêmico

Os carbohidratos nos fornecem grande quantidade de energia, mas se não utilizado, o seu excesso pode causar doenças como por exemplo: Obesidade e o Diabetes. A glicose é transportada para as células do músculo e do fígado através do sangue. A concentração da glicose no açúcar do sangue, pode variar durante o tempo da digestão de um alimento rico em carbohidrato, a esse processo damos o nome de Resposta Glicêmica ou Ìndice Glicêmico-IG. O Índice Glicêmico varia, dependendo do individuo, essa variação pode ser de uma rápida alta de glicose no sangue, seguida de uma rápida queda. Ou de uma prolongada alta e prolongada queda.

Estudando os 2 casos, foi possível fazer um classificação do IG. Através dessa classificação é possível saber qual alimento aumentará o nível de açúcar no sangue. A ingestão desse alimentos deve ser controlado por indivíduos que tem o diabetes. A tabela abaixo mostra alguns desses alimentos:

Índice Glicêmico de Alimentos Comuns

Alimento	GI (Pão Branco = 100)
Arroz, Branco, baixa amilose	126
Batata Assada	121
Flocos de milho	119
Bolo de arroz	117
jujubas	114
Cheerios	106
Cenoura	101
Pão Branco	101
Pão trigo Integral	99
Refrigerantes	97
Bolo comum	95
Sucrose	92
Pizza de Queijoa	86
Spaghetti (cozido)	83
Pipoca	79
Milho verde cozido	78
Banana	76
Suco da Laranja	74
Rice, Uncle Ben’s converted long-grain	72
Ervilha Verde	68
Pão de aveia	68
Laranja	62
Farinha de Cereais	60
Suco de maçã	58
Pão de centeio integral	58
Maçã	52
Grão de bico	47
Leite desnatado	46
Feijão roxo	42
Fructose	32