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Molécula

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição da molécula

Uma molécula é dois ou mais átomos unidos para formar uma única entidade química. Cada átomo carrega um certo número de elétrons que orbitam ao redor do núcleo. O núcleo consiste em prótons e nêutrons, de números diferentes em diferentes elementos. Os elétrons que orbitam o núcleo existem em várias nuvens, ou conchas de valência. Essas conchas preferem ter um número específico de electons, dependendo da concha. Às vezes, um átomo dá elétrons a outro átomo. Esses átomos mudam de carga elétrica e se tornam íons. Um será positivo e outro será negativo. Esses efeitos elétricos opostos se atraem e formam ligações iônicas. Essas ligações para não fazer uma molécula e os íons podem ser facilmente separados. No entanto, às vezes os átomos compartilham elétrons.

Quando dois átomos compartilham um elétron, ou vários elétrons, uma ligação forte é formada entre eles, pois o elétron passa de um núcleo para o outro e nas costas. Essa atividade de elétrons une os dois átomos. As moléculas podem formar ligação única, ligações duplas, ligações triplas e ainda mais, dependendo de quantos elétrons eles estão compartilhando. Compartilhar um elétron é conhecido como ligação covalente e é muito importante na biologia. Não são apenas a ligação covalente mais forte que os títulos iônicos, mas eles armazenam mais energia. Os organismos podem usar isso a seu favor, armazenando energia em ligações químicas. Isso também significa que as ligações covalentes nos alimentos devem ser separadas para ganhar energia. É por isso que nossos corpos têm milhões de enzimas, bactérias e fungos que funcionam juntos para quebrar as muitas ligações covalentes presentes em nossos alimentos e liberar a energia.

Exemplos de molécula

Moléculas à base de carbono

O carbono é provavelmente o elemento mais importante para todos os organismos vivos. O carbono tem uma capacidade única de formar 4 ligações covalentes, o que pode levar a cadeias longas de moléculas. Todas as moléculas orgânicas contêm carbono, e a capacidade de manipular as ligações de carbono provavelmente foi um desenvolvimento muito precoce na evolução da vida. Todos os tipos de moléculas descritos abaixo contêm carbono, com uma grande variedade de outros átomos ligados covalentemente ao carbono. O carbono, quando forma ligações duplas com outros átomos de carbono, pode girar em torno da ligação. Isso pode criar molécula flexível e variar em forma. A grande variedade de moléculas de carbono de formato diferente no mundo biológico produz interações únicas.

Trifosfato de adenosina (ATP)

Uma molécula que quase todo organismo usa é a adenosina trifosfato ou ATP. A adenosina é a molécula de vários anéis de carbono, representados pelo lado direito da molécula abaixo. O lado esquerdo é uma cadeia de grupos de fosfato, que são átomos de fósforo ligados covalentemente a átomos de oxigênio. Quando as ligações entre esses grupos fosfato são quebradas, a energia é liberada. Geralmente, o ATP funciona como uma coenzima, transferindo a energia da ligação para uma enzima, que pode usar a energia para acelerar uma reação química. Duas moléculas estão presentes após o intervalo, um grupo de fosfato flutuante e difosfato de adenosina ou ADP. Através dos processos de glicólise (a quebra da glicose) e da respiração (o uso de oxigênio para quebrar ainda mais a glicose), o ATP é produzido, que pode ser usado para energia em outros processos celulares.

Tipos de moléculas biológicas

Uma molécula pode ter propriedades muito diferentes dos átomos que compensam. Por exemplo, o açúcar é uma combinação de carbono, oxigênio e hidrogênio. Carbono, como você viu no final de um incêndio, é uma substância cinzenta. Oxigênio e hidrogênio são os dois gases. De alguma forma, quando combinadas com ligações covalentes, as cordas de carbono com oxigênio e hidrogênio se tornam um nutriente doce e rico em energia no qual muitos animais se baseiam na sobrevivência. Na biologia, existem muitas moléculas que os animais produzem, mas eles só vêm em alguns tipos.

Proteínas

Um dos tipos mais importantes de molécula produzido pelas células é a proteína. Uma molécula de proteína é um polímero. Isso significa que foi formado a partir de muitas moléculas menores, conhecidas como monômeros. Essas moléculas são chamadas de aminoácidos. O DNA de todo organismo codifica sequências específicas de aminoácidos. Os aminoácidos adequados são amarrados e as interações complexas entre os aminoácidos causam que eles se dobram. Essas dobras levam a estruturas mais complexas. A estrutura de uma proteína permite que ela funcione de maneiras diferentes.

As células usam moléculas de proteína em uma ampla variedade de tarefas. Eles podem ser usados como enzimas para catalisar reações específicas. Eles podem formar anticorpos, como parte das defesas imunológicas de um organismo. Algumas proteínas simplesmente armazenam aminoácidos, para uso posterior. Existem proteínas embutidas nas membranas celulares, que permitem que íons e outras moléculas passem pelas membranas. Nas células nervosas, as proteínas são usadas para receber sinais enviados por outros nervos, passando assim o sinal. Nas células musculares, as proteínas são responsáveis por fazer com que os músculos se contraam. Ainda outras proteínas são usadas simplesmente como suporte estrutural. A lista de funções que as células usam moléculas de proteína é enorme.

Lipídios

Outra classe importante de molécula é a classe lipídica. Os lipídios são moléculas que não se misturam bem com a água, chamadas hidrofóbicas. Muitas vezes, os títulos nas moléculas de um lipídio para não criar cobranças e não são polares. Essas moléculas não polares não gostam de se misturar com água, uma molécula muito polar. Os lipídios também são polímeros e são criados a partir de duas moléculas menores, glicerol e um ácido graxo. Essas moléculas lipídicas armazenam muita energia e são frequentemente usadas em células adiposas, para armazenar energia para um organismo. Às vezes, uma cabeça de fosfato hidrofílica ou amante da água é ligada a moléculas lipídicas. Isso cria um fosfolipídeo. Muitos fosfolipídios podem ser montados para criar membranas celulares. Às vezes, os lipídios podem se tornar esteróides, ou produtos químicos que fazem as células responderem de maneiras diferentes. Um deles, o colesterol, pode influenciar a rígida das membranas celulares, o que, por sua vez, pode influenciar a rigidez das artérias e veias. Essa é uma das razões pelas quais os médicos recomendam a redução do colesterol, para que os tecidos possam ter a textura certa.

Carboidratos

Enquanto proteínas e lipídios fornecem funções de estrutura, suporte e enzimas, os carboidratos são responsáveis principalmente pela energia. A maioria dos animais processa algum tipo de açúcar para permitir que suas células funcionem. As plantas geralmente armazenam esses açúcares como carboidratos mais complexos, como amidos. Os açúcares individuais são conhecidos como monossacarídeos, enquanto vários açúcares conectados são chamados polissacarídeos. As plantas às vezes usam essas moléculas de carboidratos para outras funções, como a estrutura. As principais plantas de carboidratos estruturais são a celulose, que elas usam para construir paredes celulares ao redor de suas células. Ao pressionar um vacúolo cheio de água dentro da célula, as moléculas de celulose são unidas e se tornam rígidas.

Como molécula de energia, as plantas criam glicose através da fotossíntese. Ao utilizar a energia das plantas leves, pode armazenar energia nos vínculos da glicose. Embora a glicose seja uma molécula fácil de obter energia, não é conveniente armazenar. Em vez disso, as plantas combinam moléculas de glicose para formar polissacarídeos maiores, que podem ser empilhados e armazenados em células especializadas para uso posteriormente. Os animais estão bem cientes desse fato, e os herbívoros podem sobreviver apenas na glicose e em outros carboidratos presentes em Plant Mater. De fato, mesmo os humanos podem prosperar em uma dieta herbívoro, porque as plantas têm todos os carboidratos e proteína que uma pessoa precisa.

Ácidos nucleicos

A molécula mais importante da vida, DNA, é feita de cordas entrelaçadas de ácidos nucleicos. Os ácidos nucleicos são moléculas que por si só não significam nada, mas quando conectadas em uma série mantêm informações. As informações que eles carregam podem ser “lidas” por certas proteínas que trabalham juntas para traduzir os códons do DNA em cordas de aminoácidos, que se dobram em proteínas funcionais. Esse processo de criação de proteínas a partir de informações contidas nas moléculas é conhecido como biossíntese e é a base de toda a vida. Os organismos podem copiar suas moléculas de informação e passar sua genética para seus filhos. O início da vida provavelmente começou com apenas uma ou duas dessas moléculas auto-replicantes e mais de bilhões de anos se expandiram (e contraíram) para a diversidade que vemos hoje.

Termos de biologia relacionados

  • Casca de valência – a concha de elétrons de átomos que interagem com outros átomos.
  • Ligação covalente – uma ligação entre os átomos nos quais os elétrons são compartilhados.
  • Ligação iônica – uma ligação entre átomos causados pela atração elétrica entre átomos.
  • Átomo – uma única unidade de um elemento, ou um núcleo de prótons e nêutrons cercados por elétrons.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é uma molécula? A. H2O B. Cl – C. O2

Resposta à pergunta nº 1

B está correto. Cl – é um exemplo de íon, ou um átomo carregado. Como existe apenas um átomo, não é uma molécula. O O2 consiste em 2 átomos de oxigênio combinados, criando uma molécula de oxigênio.

2. O sal da tabela consiste em dois íons, Na+ e Cl – que existem em uma matriz. Os íons não se juntam, mas são atraídos um pelo outro e formam sal de mesa, ou NaCl. NACL é uma molécula? A. Sim B. Não C. Somente quando na matriz

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. Somente átomos ligados covalentemente podem formar moléculas. Mesmo na matriz de ligações iônicas que existem no sal, apenas uma associação frouxa existe entre íons e elas podem ser facilmente dissolvidas por um solvente.

3. Os polímeros são monômeros unidos. Os monômeros são um exemplo de quê? A. moléculas B. átomos C. núcleos

Resposta à pergunta nº 3

A está correto. Monômeros e polímeros são considerados moléculas, porque são feitos de átomos unidos. Os polímeros são geralmente considerados macromoléculas porque são muito grandes.

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