2: A base química da vida
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Elementos em várias combinações compreendem toda a matéria, incluindo seres vivos. Alguns dos elementos mais abundantes nos organismos vivos incluem carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo. Eles formam os ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos e lipídios que são os componentes fundamentais da matéria viva. Os biólogos devem compreender esses importantes blocos de construção e as estruturas únicas dos átomos que compõem as moléculas, permitindo a formação de células, tecidos, sistemas orgânicos e organismos inteiros.
- 2.0: Prelúdio da base química da vida
- Todos os processos biológicos seguem as leis da física e da química, portanto, para entender como os sistemas biológicos funcionam, é importante compreender a física e a química subjacentes. Por exemplo, o fluxo de sangue dentro do sistema circulatório segue as leis da física que regulam os modos do fluxo de fluido. A decomposição das moléculas grandes e complexas de alimentos em moléculas menores é uma série de reações químicas que seguem as leis químicas.
- 2.1: Átomos, isótopos, íons e moléculas - Os blocos de construção
- Em seu nível mais fundamental, a vida é feita de matéria. A matéria é qualquer substância que ocupa espaço e tem massa. Elementos são formas únicas de matéria com propriedades químicas e físicas específicas que não podem ser decompostas em substâncias menores por meio de reações químicas comuns. Existem 118 elementos, mas apenas 92 ocorrem naturalmente. Os elementos restantes são sintetizados em laboratórios e são instáveis.
- 2.2: Água
- A polaridade da molécula de água e sua ligação de hidrogênio resultante fazem da água uma substância única com propriedades especiais que estão intimamente ligadas aos processos da vida. A vida evoluiu originalmente em um ambiente aquoso, e a maior parte da química celular e do metabolismo de um organismo ocorre dentro do conteúdo aquoso do citoplasma da célula. Compreender as características da água ajuda a elucidar sua importância na manutenção da vida.
- 2.3: Carbono
- As células são feitas de muitas moléculas complexas chamadas macromoléculas, como proteínas, ácidos nucléicos (RNA e DNA), carboidratos e lipídios. As macromoléculas são um subconjunto de moléculas orgânicas (qualquer líquido, sólido ou gás contendo carbono) que são especialmente importantes para a vida. O componente fundamental de todas essas macromoléculas é o carbono.
Miniatura: Moléculas de ácidos graxos com configurações cis e trans. (CC BY 4.0/modificado do original; OpenStax).