{"id":12828,"date":"2019-03-22T04:41:51","date_gmt":"2019-03-22T04:41:51","guid":{"rendered":"https:\/\/planetabiologia.com\/?p=12828"},"modified":"2022-11-23T14:09:07","modified_gmt":"2022-11-23T14:09:07","slug":"carbono-vida-importancia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planetabiologia.com\/carbono-vida-importancia\/","title":{"rendered":"O carbono e a vida: o que \u00e9, sua import\u00e2ncia"},"content":{"rendered":"

O carbono<\/strong> \u00e9 elemento qu\u00edmico representado na tabela peri\u00f3dica pela letra C. \u00c9 um n\u00e3o metal de n\u00famero at\u00f4mico 6 e massa aproximada igual a doze. \u00c9 um elemento fundamental \u00e0 vida e sua capacidade de se combinar com outros elementos d\u00e1 uma grande variedade de mol\u00e9culas org\u00e2nicas.<\/p>\n

Um ramo de eucalipto pode ser transformado em carv\u00e3o. Isso \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as ao fato de haver muito carbono em sua constitui\u00e7\u00e3o qu\u00edmica. A fabrica\u00e7\u00e3o de carv\u00e3o vegetal consiste em retirar \u00e1gua e outras subst\u00e2ncias da lenha, restando quase s\u00f3 carbono.<\/p>\n

O carv\u00e3o mineral<\/strong> \u00e9 resultado de um processo parecido, mas as \u00e1rvores que lhe deram origem viveram h\u00e1 cerca de 250 milh\u00f5es de anos.<\/p>\n

Algas<\/strong><\/a> e pequenos seres vivos que viveram h\u00e1 aproximadamente 100 milh\u00f5es de anos deram origem a estruturas folhosas, como folhelho pirobetuminoso, comuns em certos lugares do Brasil.<\/p>\n

Esses materiais t\u00eam em comum diversas propriedades, como a cor e o fato de serem inflam\u00e1veis. Isso decorre tamb\u00e9m do fato de terem muito carbono em sua constitui\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O carbono e a vida<\/h2>\n

Embora existam pouco mais de cem elementos qu\u00edmicos naturais na biosfera, s\u00f3 alguns deles t\u00eam real import\u00e2ncia biol\u00f3gica, ou seja, os seres vivos precisam relativamente de um pequeno n\u00famero de elementos qu\u00edmicos. Observe a Tabela Peri\u00f3dica<\/strong><\/a> na figura abaixo.<\/p>\n

\"Tabela<\/a>
Rottoni<\/a>, CC BY-SA 4.0<\/a>, atrav\u00e9s da wiki Wikimedia Commons<\/figcaption><\/figure>\n

Ela apresenta os principais elementos qu\u00edmicos necess\u00e1rios \u00e0 vida. Veja que certos metais, como mangan\u00eas, ferro, cobre, zinco e outros (destacados em verde), s\u00e3o essenciais para todos os seres vivos.<\/p>\n

Entre os relativamente poucos elementos qu\u00edmicos essenciais \u00e0 vida, alguns s\u00e3o muito mais necess\u00e1rios do que outros. O elemento qu\u00edmico mais comum nos seres vivos \u00e9 o carbono (C).<\/p>\n

Em certos organismos, por exemplo um pequeno crust\u00e1ceo, para cada \u00e1tomo de f\u00f3sforo<\/strong> existem oitenta \u00e1tomos de carbono.<\/p>\n

Em bact\u00e9rias<\/strong><\/a>, esse n\u00famero \u00e9 muito maior e pode chegar a mil \u00e1tomos de carbono para cada \u00e1tomo de f\u00f3sforo! Podemos afirmar, portanto, que, al\u00e9m da \u00e1gua, uma das bases qu\u00edmicas da vida \u00e9 o elemento qu\u00edmico carbono.<\/p>\n

Ele est\u00e1 presente em a\u00e7\u00facares, nas prote\u00ednas e nas gorduras; portanto, n\u00e3o \u00e9 dif\u00edcil entender a raz\u00e3o de se dizer que o carbono \u00e9 a \u201cespinha dorsal\u201d da vida, e tamb\u00e9m explicar por que se denomina \u201cQu\u00edmica org\u00e2nica\u201d<\/strong> o estudo dos compostos de carbono.<\/p>\n

De certa forma, ao estudar Bioqu\u00edmica (ou \u201cQu\u00edmica dos organismos vivos\u201d), estudam-se as diversas formas pelas quais o carbono se apresenta nos seres vivos.<\/p>\n

O carbono e a diversidade molecular dos seres vivos<\/h2>\n

O carbono faz parte tanto de mol\u00e9culas pequenas, por exemplo as do CO2 encontrado na atmosfera, quanto de mol\u00e9culas enormes, como os lip\u00eddios, com milhares de \u00e1tomos.<\/p>\n

O \u00e1tomo de carbono tem propriedades especiais que o tornam muito vers\u00e1til em liga\u00e7\u00f5es com outros \u00e1tomos. A primeira camada eletr\u00f4nica que circunda o n\u00facleo do \u00e1tomo tem dois el\u00e9trons, o que \u00e9 suficiente para estabiliz\u00e1-la.<\/p>\n

Mas a segunda camada eletr\u00f4nica, que se estabiliza com oito el\u00e9trons, tem apenas quatro. Isso significa que o carbono est\u00e1 sempre \u201cdisposto\u201d a compartilhar dois pares de el\u00e9trons, ou seja, ele tem val\u00eancia 4: \u00e9 tetravalente.<\/p>\n

Os \u00e1tomos de carbono comumente compensam os quatro el\u00e9trons que faltam em sua \u00faltima camada eletr\u00f4nica, compartilhando seus el\u00e9trons com os de outros \u00e1tomos, at\u00e9 completar oito el\u00e9trons nessa camada.<\/p>\n

Isso representa uma tend\u00eancia \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas longas, pois um \u00e1tomo de carbono pode se ligar a at\u00e9 quatro outros \u00e1tomos, incluindo de carbono.<\/p>\n

Quando os \u00e1tomos de carbono se ligam a quatro \u00e1tomos de hidrog\u00eanio, por exemplo, todos se estabilizam. Veja as figura abaixo \u00e9 assim que se forma a mol\u00e9cula de metano (CH4 ).<\/p>\n

\"mol\u00e9cula
Duas maneiras de representar a mol\u00e9cula de metano. Observe o \u00e1tomo central de carbono e quatro \u00e1tomos de hidrog\u00eanio ao seu redor.<\/figcaption><\/figure>\n

Um \u00e1tomo de carbono pode formar liga\u00e7\u00f5es covalentes com outros \u00e1tomos de carbono. O esquema da figura abaixo exemplifica as tr\u00eas situa\u00e7\u00f5es poss\u00edveis.<\/p>\n

\"\"
\u00c1tomos de carbono podem se ligar em diferentes arranjos<\/figcaption><\/figure>\n

Nas liga\u00e7\u00f5es covalentes, os \u00e1tomos de carbono podem se ligar a outros \u00e1tomos de carbono em diferentes arranjos: compartilhando apenas um el\u00e9tron (liga\u00e7\u00e3o simples), dois el\u00e9trons (liga\u00e7\u00e3o dupla), ou at\u00e9 mesmo tr\u00eas el\u00e9trons (liga\u00e7\u00e3o tripla).<\/p>\n

Essa capacidade de os \u00e1tomos de carbono formarem liga\u00e7\u00f5es covalentes com outros \u00e1tomos, incluindo de carbono, explica sua grande versatilidade para a forma\u00e7\u00e3o de estruturas moleculares.<\/p>\n

Isso possibilita a exist\u00eancia do grande n\u00famero de mol\u00e9culas diferentes, indispens\u00e1veis aos organismos vivos.<\/p>\n

\u00c1tomos de carbono que compartilham el\u00e9trons com \u00e1tomos de hidrog\u00eanio tendem a se unir e formar um conjunto, como se fossem vag\u00f5es de um trem<\/p>\n

Um \u00e1tomo de carbono compartilhando el\u00e9trons com \u00e1tomos de hidrog\u00eanio e carbono, um de cada lado, estar\u00e1 estabilizado.<\/p>\n

O problema dos \u00e1tomos que funcionam como \u201cvag\u00f5es do meio do trem\u201d est\u00e1 resolvido, ou seja, eles est\u00e3o est\u00e1veis.<\/p>\n

No entanto, restam os \u00e1tomos de carbono das duas pontas, isto \u00e9, os \u00e1tomos de carbono que t\u00eam parceiro apenas de um dos lados.<\/p>\n

Esses \u00e1tomos de carbono s\u00e3o especiais e, por isso, recebem uma designa\u00e7\u00e3o distintiva, como \u201calfa\u201d e \u201c\u00f4mega\u201d \u2013 o primeiro e o \u00faltimo da cadeia, tenha ela quantos \u00e1tomos tiver.<\/p>\n

\"\"
O \u00e1cido oleico \u00e9 uma mol\u00e9cula composta de dezoito \u00e1tomos de carbono. O carbono da esquerda, ligado a dois \u00e1tomos de oxig\u00eanio, \u00e9 denominado carbono alfa. Na outra extremidade da mol\u00e9cula encontra-se o carbono \u00f4mega, ligado a tr\u00eas \u00e1tomos de hidrog\u00eanio. Como essa mol\u00e9cula tem uma liga\u00e7\u00e3o covalente dupla no nono carbono a partir do \u00faltimo, \u00e9 tamb\u00e9m denominada \u00f4mega-9.<\/figcaption><\/figure>\n

Trata-se do \u00e1cido oleico<\/strong>, cuja mol\u00e9cula n\u00e3o \u00e9 retil\u00ednea, devido a uma liga\u00e7\u00e3o covalente dupla no nono carbono da cadeia. Tal caracter\u00edstica confere uma s\u00e9rie de propriedades a outras estruturas, como veremos adiante.<\/p>\n

Essa subst\u00e2ncia \u00e9 um \u00e1cido graxo \u00f4mega-9, ou seja, o \u201ccotovelo\u201d de sua mol\u00e9cula est\u00e1 no nono carbono a partir do carbono \u00f4mega. Isso explica a facilidade do carbono em formar cadeias lineares longas.<\/p>\n

Os \u00e1tomos de carbono das extremidades \u201cprocuram\u201d se estabilizar de diversas formas; por exemplo, combinando-se com \u00e1tomos de hidrog\u00eanio.<\/p>\n

Um modo de estabilizar todos os \u00e1tomos de carbono em uma cadeia longa pode ser a forma\u00e7\u00e3o de uma dobra, dando \u00e0 mol\u00e9cula o aspecto de anel.<\/p>\n

A mesma cadeia representada pode se estabilizar ao formar um anel. Esses an\u00e9is resolvem o problema de estabilidade dos \u00e1tomos de carbono em certas situa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

\u00c9 poss\u00edvel perceber como a Geometria molecular \u00e9 importante na Qu\u00edmica org\u00e2nica. Adiante voc\u00ea conhecer\u00e1 tr\u00eas a\u00e7\u00facares com mesma f\u00f3rmula qu\u00edmica, mas que formam subst\u00e2ncias diferentes por causa de diferen\u00e7as em sua geometria molecular.<\/p>\n

Os compostos org\u00e2nicos moleculares que s\u00e3o important\u00edssimos para todos os seres vivos conhecidos s\u00e3o, por isso, denominadas biomol\u00e9culas<\/strong>.<\/p>\n

Resumo<\/h2>\n