ORIGENS DA VIDA - ORIGEM QUÍMICA
MACROMOLÉCULAS AÇÚCARES E ÁCIDOS NUCLEICOS
Oi, eu sou Sara Maurer e nessa aula
vamos falar sobre açúcares e ácidos nucleicos
duas das quatro macromoléculas que constituem as suas células.
Açúcares são muito importantes pois eles são usados para gerar
e armazenar energia biológica
Na figura, pode-se observar que o dióxido de carbono (CO2)
é transformado em glicose através da fotosíntese
em plantas e algumas algas.
E esse açúcar é armazenado até que estejamos prontos para usa-lo
para geração de ATP através da respiração,
na qual exalamos o carbono e o oxigênio pelos nossos pulmões.
Açúcares podem ser utilizados em muitas outras tarefas em organismos multicelulares,
e até mesmo em uma única célula, como por exemplo reconhecimento molecular,
e para proteção celular, como a parede de peptidoglicano.
Mas eles também são usados como parte integral
das macromoléculas de RNA e DNA.
Açúcares tem uma grande variedade de estrutura
Aqui vocês podem ver que, quando temos um açúcar de 3 carbonos,
só há uma estrutura possível.
Mas, quando olhamos para açúcares de 6 carbonos
existem muitas opções possíveis cada uma com propriedades químicas diferentes.
E, quando falamos de açúcares, Falamos sobre açúcares da série D.
Açúcares D possuem o penúltimo carbono ligado a um grupo OH do lado direito.
E então você pode ver em todas as camadas da figura
que o penúltimo carbono tem o grupo OH na direita.
Os outros carbonos, que poderiam ter o grupo OH
Tanto na direita quanto na esquerda, Faz todas as possíveis variaçãoes
para formar os componentes de açúcares possíveis.
O mais comum que você provavelmente reconheceu nesse grupo é a glicose,
O açúcar de 6 carbonos.
E, quando chamamos açúcares de "aldose", o que estamos nos referindo
é que o primeiro carbono desse açúcar possui uma dupla ligação ao oxigênio,
chamado de "aldeído".
Existe um segundo tipo de açúcar que possui a dupla ligação (ao oxigênio)
no segundo carbono,
e se chama "cetose", ou um "açúcar com cetona"
Em cetoses, como temos menos carbonos que possuem dois lados,
temos menos variações.
Mas você ainda tem o penúltimo carbono com um grupo "hidroxil",
ou um grupo OH, do lado direito, fazendo dele um açúcar D.
A cetose que você provavelmente tem mais familiaridade é a frutose,
que é um açúcar de 6 carbonos, uma hexose.
Esses açúcares não são lineares,
na verdade, muito raramente são lineares no corpo.
Riboses no corpo estão na forma linear apenas 0.9% do tempo.
No resto do tempo, eles ou se dobram num anel de 6
ou 5 membros
Os anéis de 6 membros são chamados "piranos"
enquanto os de 5 são chamados "furanos"
Então isso confere para um açúcar de 6 carbonos
quatro formas adicionais, certo?
Então, açúcares podem ter uma grande diversidade de estrutura,
que os permite ter uma grande quantidade de funções.
ou uma diversidade de funções
A outra parte importante da estrutura dos açúcares
é se o grupo reativo OH está ou não na parte de baixo
ou no topo do açúcar.
Aqui, o grupo reativo OH é mostrado em verde
e é chamado de oxigênio "anomérico".
O oxigênio anomérico pode ser proveniente do aldeído ou da cetona,
a parte de cima do açúcar - um açúcar linear.
E, ele pode tanto - dependendo de como as ligações se abriram
ele pode acabar na parte de baixo do açúcar,
que chamaríamos de açúcar "alfa"
ou na parte de cima do açúcar, sendo chamado de açúcar "beta".
Como o oxigênio anomérico é o oxigênio reativo,
esse é o local onde o açúcar irá polimerizar,
é onde vamos adicionar funcionalidade ao açúcar.
Isso é muito importante na formação dos polissacarídeos,
que existem no nosso corpo para armazenamento como a amilose ou amido,
que encontramos na batata,
ou celulose, encontrado nos açúcares estruturais de plantas.
Outra razão disso ser importante
é porque riboses fazem parte do DNA e RNA,
e o tipo de ribose presente no DNA e RNA
é a forma beta furanose, que, como você pode ver
não é a forma mais abundante de formação natural de ribose cíclica
E por isso precisamos de enzimas para converter a ribose
na forma beta furanose.
Açúcares podem ser feitos prebioticamente
através de reações de "formoses"
São chamadas reações de formose,
pois pegamos pequenos formaldeídos organicos
que reagem entre si para formar unidades maiores de carbono.
Nós podemos misturar eles todos como vemos em sistemas vivos,
as biomoléculas nas mesmas proporções.
podemos colocar energia, misturando, aquecendo
e ainda assim não criamos vida.
Então isso nos leva a pergunta: O que está faltando?