• A biomoléculas são formadas por dezenas a milhares de carbonos reunidos em um esqueleto carbônico ligado a outros elementos químicos em menor quantidade (H, O, N, P, S, entre outros), fazendo parte dos componentes orgânicos da célula.

COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA

alberts

• 96,5% de todas as células são: carbono (C), hidrogênio (H), nitrogênio (N) e oxigênio (O)

  • Esses elementos formam a base das moléculas biológicas essenciais, como proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos.

• a parte inorgânica são a água e os sais minerais

Os principais íons inorgânicos incluem Na+, K+, Mg2+, Ca2+ e Cl–

Ligações covalentes

• Os átomos desses elementos são ligados um ao outro por ligações covalentes, formando moléculas
• As ligações covalentes são um tipo de ligação química que ocorre quando dois átomos compartilham pares de elétrons para alcançar estabilidade. Essa estabilidade é alcançada quando os átomos completam suas camadas de valência, ou seja, a camada mais externa de elétrons.
• As ligações covalentes são extremamente estáveis em condições normais e, em geral, são cerca de 100x mais fortes que a energia térmica presente nas células. Essa diferença de energia garante que os átomos em moléculas biológicas permaneçam unidos, mesmo em temperaturas corporais normais (~37°C).
  • Então os átomos não são separados por essa excitação térmica e as ligações são rompidas apenas em reações específicas com outros átomos ou moléculas.
  • A energia térmica nas células, proveniente do movimento das moléculas, é muito baixa para romper ligações covalentes. Por isso, moléculas essenciais, como DNA, proteínas e carboidratos, permanecem intactas durante o funcionamento celular.
  • As ligações covalentes só se rompem em reações químicas específicas, facilitadas por catalisadores biológicos conhecidos como enzimas. Essas reações são cuidadosamente reguladas no organismo para garantir que as moléculas sejam quebradas ou formadas conforme necessário. Por exemplo, na digestão, enzimas específicas rompem ligações covalentes nos alimentos para liberar energia. Outra situação é a replicação do DNA, em que enzimas ajudam a romper e reformar as ligações covalentes entre os nucleotídeos.

Ligações não covalentes

• Duas moléculas também podem se manter juntas por meio de ligações não covalentes, que são muito mais fracas.

• Essas interações não envolvem o compartilhamento de elétrons, como ocorre nas ligações covalentes, mas são forças intermoleculares mais fracas

• ligações não covalentes são importantes em muitas situações nas quais as moléculas devem se associar e dissociar prontamente para desempenharem suas funções biológicas.

• A força de uma ligação é medida pela quantidade de energia necessária para romper a ligação

• Quatro tipos de interações não covalentes contribuem para manter a associação entre as moléculas em uma célula: atrações eletrostáticas (ligações iônicas), ligações de hidrogênio, atrações (ou força) de van der Waal e a força hidrofóbica

1. Pontes de hidrogênio:
   • Moléculas de água (H₂O) podem formar pontes de hidrogênio entre si. O átomo de hidrogênio de uma molécula interage com o oxigênio eletronegativo de outra molécula.
   • Isso é responsável pelas propriedades únicas da água, como seu alto ponto de ebulição e a capacidade de formar redes coesas.