Macromoléculas

Saber o que são macromoléculas é um passo importante para entender como os nutrientes são absorvidos e usados pelas células. O termo macromoléculas significa simplesmente moléculas grandes e refere-se a quatro compostos diferentes, carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos. Cada um deles tem uma estrutura e função únicas. Vamos falar sobre carboidratos primeiro.

Todos os carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Aqueles com estruturas simples são chamados de monossacarídeos ou açúcares. Os monossacarídeos podem se unir para formar cadeias de carboidratos mais complexas chamadas polissacarídeos ou amido. A forma normal do amido se assemelha a uma mola helicoidal por causa dos ângulos de ligação na cadeia polimérica.

O próximo tipo de macromolécula que discutiremos é a proteína. As proteínas são construídas a partir de cadeias de aminoácidos, compostos orgânicos que têm um grupo amino ou N-terminal em uma extremidade e um grupo carboxila, ou C-terminal na outra. Existem 20 aminoácidos padrão e, embora todos tenham uma estrutura de base semelhante, cada um tem uma cadeia lateral única conhecida como grupo R. Diferentes aminoácidos podem se ligar para formar uma cadeia conectada por ligações peptídicas e criar uma proteína.

A classe final de macromoléculas que examinaremos são os lipídios. Os tipos mais comuns de lipídios são as gorduras, também chamadas de triglicerídeos porque são compostas por uma molécula de glicerol conectada a três cadeias de ácidos graxos.

Agora, vamos falar sobre a detecção dessas macromoléculas em um ambiente de laboratório. O reagente de Benedict é comumente usado para detectar monossacarídeos. O reagente de Benedict é normalmente azul porque contém íons de cobre na forma de sulfato de cobre. Este sal metálico é um exemplo de agente oxidante. Os monossacarídeos que contêm um grupo hemiacetal, como a glicose, são considerados açúcares redutores. Em uma solução aquosa, os monossacarídeos com grupos hemiacetais existem na forma cíclica e de cadeia aberta, que possui um aldeído reativo. A partir desse aldeído, um elétron é transferido para o íon cobre II. Isso reduz o íon cobre II ao íon cobre I e oxida o açúcar redutor. Como os íons I de cobre são vistos como vermelho-ferrugem, a solução começará a mudar de cor. Na presença de pequenas quantidades de monossacarídeo, a solução mudará para verde. Concentrações mais altas do monossacarídeo levarão à redução de mais cobre e a cor da solução mudará mais drasticamente, tornando-se um laranja avermelhado.

Os amidos podem ser detectados com o indicador de iodo normalmente marrom-amarelado. Este indicador contém várias espécies de ânions poliiodeto, como I-3 negativo, I-5 negativo e I-7 negativo. Os iodos carregados negativamente em cada ânion atuam como doadores de carga, enquanto os iodos neutros atuam como aceitadores de carga. Este é um complexo de transferência de carga e os elétrons nesses complexos são facilmente excitados com a luz para um nível de energia mais alto. A luz é absorvida no processo e sua cor complementar pode ser vista pelo olho humano. As absorções das diferentes espécies nesta solução são o que lhe conferem a cor amarelo-acastanhada. Quando um amido é adicionado, ele forma um novo complexo de transferência de carga com os ânions poliiodeto. Com o amido atuando como doador de carga e o poliiodeto como aceptor. Embora as especificidades da reação não sejam conhecidas, acredita-se que o iodo e o amido se combinem para formar um homopolímero de poliiodeto infinito. Este complexo absorve luz de um comprimento de onda diferente, tornando a cor da solução azul escuro.

As proteínas podem ser detectadas usando o reagente de biureto, uma solução azul que contém íons de cobre, mas se liga ao nitrogênio encontrado nas ligações peptídicas, formando complexos de quelatos. Complexos de quelatos envolvendo três a quatro ligações peptídicas produzem uma cor violeta, que muda a cor da solução. A intensidade da cor está diretamente relacionada à concentração da ligação peptídica. Quanto maior a concentração, mais intensa será a cor violeta.

Finalmente, os lipídios podem ser detectados em uma solução usando o teste Sudan IV. O Sudan IV é um corante que não é solúvel em água, mas é solúvel em lipídios, portanto, quando adicionado a uma solução contendo lipídios, ele os mancha de vermelho.

Neste laboratório, você determinará quais macromoléculas estão nas soluções misteriosas fornecidas usando quatro reagentes indicadores diferentes.