57. Estrutura saturada

   No artigo Calorias desmedidas falou-se de calorias que  assustam muitas pessoas. Além delas, há as gorduras, essas inimigas que a maioria ama e odeia simultaneamente, mesmo quando usam o nome de código «lípidos». Lípido, apesar de geralmente associado às gorduras, é um nome geral para as substâncias de origem orgânica que são pouco solúveis em água (ceras, ácidos gordos, esteróides, colesterol). Têm geralmente uma estrutura que inclui uma parte polarizada (em que há uma divisão das cargas eléctricas negativas e positivas dentro da estrutura), sendo a outra parte não polarizada (as substâncias polarizadas dissolvem-se muito bem noutras substâncias polarizadas, como a água, enquanto as não polarizadas dissolvem-se muito mal em água). Na imagem ao lado está uma representação geral de um lípido, na qual a estrutura polar (que se dissolve em água) é a parte rotunda e a não polar representada pelos «flagelos» a ela ligada. As paredes celulares dos organismos são constituídas por 2 camadas de fosfolípidos. A parte polar de cada camada fica voltada para fora (é atraída pela água) e a não-polar para dentro. Dessa forma, a célula é impermeável à água. Os ácidos gordos fazem parte da alimentação e estão divididos em duas categorias, conforme o tipo de ligações que têm. Há os ácidos gordos saturados e os insaturados. Geralmente saber-se que os saturados não são bons para a saúde, devendo a dieta incluir principalmente insaturados. Mas não se costuma explicar o que é cada um desses tipos de gordura.

   As substâncias orgânicas são aquelas que incluem, na sua composição, átomos de carbono (que vem do latim carbo «carvão»). O carbono é constituído por 6 protões (pelo que o seu número atómico é 6). Nos átomos neutros (quando têm carga, por falta ou excesso de electrões chamam-se iões) o número de eletrões é igual ao número de protões, pelo que um átomo típico de carbono tem 6 eletrões. (Curiosamente, o carbono é também o sexto elemento mais comum do Universo). Um átomo de carbono tem 4 electrões de valência (a última orbital de eletrões tem 4, tendo a primeira os outros 2). A orbital de valência de qualquer átomo pode conter 8 eletrões (ou então 2), sendo esta a configuração estável. Dessa forma, os átomos agregam-se para formar moléculas, de modo a que a orbital de valência de cada átomo seja 2 ou 8 por partilha das orbitais de valência. Como cada átomo de carbono tem 4 electrões de valência, o átomo de carbono isolado não é estável em si mesmo. Irá juntar-se a outros átomos para formar moléculas e preencher essa orbital. Quando o número total de eletrões ultrapassa os 2 (no hidrogénio) ou 8 na camada de valência, os outros eletrões preenchem a camada seguinte.

  Por exemplo, a fórmula química do metano (de que se falou no artigo Silêncio mortal) é CH4. Isto significa que é formado por 1 átomo de carbono e 4 de hidrogénio. Nesta molécula, cada um dos átomos de valência do carbono é partilhado, cada um, com os de hidrogénio (que ficam com 2 cada), o o de carbono ganha 4 de valência (ficando com 8).

   O carbono é o átomo mais comum nos organismos terrestres, devido à sua capacidade de formar longas cadeias de átomos de carbono ligados entre si e a outros compostos. Há cadeias de carbono em que apenas um eletrão de valência de cada átomo de carbono é partilhado com outro átomo de carbono. Há outras em que há dois eletrões de valência partilhados entre cada par de átomos de carbono. Quando uma cadeia de átomos de carbono tem ligações simples, essas cadeias chamam-se saturadas (porque há mais átomos que não são carbonos ligados à molécula para preencher a orbital de valência). Quando há ligações duplas, essas cadeias de carbono chamam-se insaturadas (menos outros átomos ligados à molécula para preencher a orbital de valência).

 Nos dois exemplos temos o Etano e o Etileno. No Etano, os átomos de carbono trocam um eletrão cada, pelo que se podem ligar 6 átomos de hidrogénio. No Etileno, os átomos de carbono trocam 2 eletrões, pelo que se podem ligar 4 átomos de hidrogénio. O Etano é saturado, o Etileno é Insaturado.

   Ora os «flagelos» dos lípidos são constituídos por cadeias de carbono com átomos de hidrogénio a eles ligados (as cadeias de carbono nos lípidos têm sempre um número par de átomos de carbono). Quando as cadeias de carbono têm ligações duplas, o ácido gordo que formam chama-se insaturado. Quando as cadeias de carbono têm ligações simples, o ácido gordo que formam chama-se saturado. Esta é a origem dessas designações. Não é porque se fica mais «cheio» quando se come os saturados do que os insaturados, tem a ver com o tipo de ligações existentes entre os seus átomos de carbono.

   O carbono é muito abundante na Terra e aparece sob várias formas, os alótropos do Carbono (o mesmo átomo dá origem a substância diferentes dependendo da sua configuração). Como carbono puro, pode surgir como diamante (um único cristal de carbono, com uma imensa quantidade de átomos de carbono ligados todos entre si. Formam ligações fortes, daí a sua resistência); grafite (que são camadas de «folhas» de carbono juntas. Como facilmente se separam, são usadas para o fabrico de lápis); fullereno (esta é uma forma de ligações entre átomos de carbono descoberta em 1995 e que valeu aos seus descobridores Kroto, Curl e Smalley o prémio Nobel da Química em 1996. Os fullerenos são constituídos por mais de 60 átomos de carbono) ou nanotubos de carbono.                                                                     O fullereno mais simples é o C60, chamado Buckminsterfullereno A sua forma é a de uma bola de futebol oca (icosaedro truncado). Este foi o primeiro fullereno a ser descoberto (e a razão pelo qual são conhecidos como fullerenos). O nome é assaz complicado e tem uma origem talvez estranha. Richard Buckminster Fuller era (morreu em 1983) um arquiteto que tornou conhecidos os domos geodésicos (estruturas de metal de forma hexagonal, preenchidas por outra substância). Como o C60 tem uma forma semelhante, recebeu o nome de Buckminsterfullereno.                                             

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