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2.0: Prelúdio da 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.

    Um modelo molecular mostra centenas de átomos, representados por bolas amarelas, vermelhas, pretas, azuis e brancas, conectadas entre si por bastonetes para formar uma molécula. A molécula tem uma estrutura tridimensional complexa, mas muito específica, com anéis e ramos.
    Figura\(\PageIndex{1}\): Os átomos são os blocos de construção das moléculas encontradas no universo — ar, solo, água, rochas... e também as células de todos os organismos vivos. Nesse modelo de molécula orgânica, os átomos de carbono (preto), hidrogênio (branco), nitrogênio (azul), oxigênio (vermelho) e enxofre (amarelo) são mostrados em tamanho atômico proporcional. As barras de prata indicam ligações químicas. (crédito: modificação da obra de Christian Guthier)

    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 - e a conversão delas para liberar energia a ser armazenada no trifosfato de adenosina (ATP) - é uma série de reações químicas que seguem as leis químicas. As propriedades da água e a formação de ligações de hidrogênio são fundamentais para entender os processos vivos. Reconhecer as propriedades dos ácidos e bases é importante, por exemplo, para nossa compreensão do processo digestivo. Portanto, os fundamentos da física e da química são importantes para obter informações sobre os processos biológicos.