sábado, 3 de Novembro de 2007

Química Orgânica: Sempre Presente!

O que é química orgânica? A química orgânica é o ramo de química que trata de substâncias ou compostos contendo carbono e hidrogénio como os seus elementos principais (também, frequentemente encontra-se elementos como oxigénio, azoto, fósforo, enxofre, etc). A química orgânica tem uma presença constante na nossa vida quotidiana e tem uma ligação forte com áreas importantes, como por exemplo, saúde, agricultura, energia, ambiente, transporte, etc (vamos ver vários exemplos).

A química orgânica abrange uma área enorme e foi estimado que o número de substâncias orgânicas que pode existir é mais de 1060 (1 seguido por 60 zeros!), um número tão grande que ultrapassa o número de estrelas no universo visível! Os compostos orgânicos são de dois tipos; naturais e sintéticos. Os naturais são feitos (biosintetizados) pela Mãe Natureza e os sintéticos pelo homem nos seus laboratórios e fábricas. Compostos orgânicos são encontrados, na terra, nos mares, no ar e no espaço. Na terra, encontra-se uma grande variedade de compostos orgânicos, desde compostos produzidos pelas plantas e animais aos compostos produzidos nas nossas fábricas e nossos laboratórios. No caso dos seres vivos, são encontrados nas suas células, compostos orgânicos pequenos (por exemplo, açúcares e amino ácidos) a compostos grandes, (por exemplo, proteínas, celulose e ácidos nucleícos). Na verdade, neste momento, consegue ler e compreender este texto pela acção de compostos orgânicos pequenos presentes no cérebro. Denominam-se neurotransmissores e são responsáveis pela sua consciência. Os neurotransmissores são enviados de um neurónio (célula nervosa) para outro. O oxigénio vital para a sobrevivência destas células é transportado por um composto chamado hemoglobina contendo uma parte orgânica grande (a porfirina). Em termos de maior diversidade de compostos orgânicos na terra, as florestas da Amazónia do Brasil são provavelmente o líder. De facto estas florestas são verdadeiramente fábricas de compostos orgânicos! Muitos dos compostos ali encontrados têm sido usados como fármacos no tratamento de várias doenças. Dentro da superfície do nosso planeta há reservas de misturas complexas de substâncias valiosas para nós: o petróleo. É uma mistura complexa de vários compostos orgânicos pequenos e grandes. Nas refinarias petrolíferas os componentes são separados através de um processo chamado, destilação fraccionada. Estes produtos depois servem como fontes principais de energia (gases e gasolina) e a matéria-prima da indústria química. Os mares também são locais ricos em compostos orgânicos, principalmente devido a sua flora e fauna abundante. De facto, os mares tal como as florestas da Amazónia no Brasil, são tesouros de muitos compostos orgânicos com uma variedade de funções. Na atmosfera, o ar também contém compostos orgânicos. Um óbvio exemplo é dióxido de carbono (CO2), um produto resultante da respiração em organismos vivos e de combustão de hidrocarbonetos. É a matéria-prima dos hidrocarbonetos produzidos pelas plantas durante a fotossíntese. Infelizmente, este composto, é o gás de estufa mais conhecido por todos, responsável pelo aquecimento global. O ar contém muitos outros tipos de compostos orgânicos. Nas cidades grandes, o ar contém produtos de combustão parcial dos automóveis, denominados, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, que infelizmente, são associados a doenças graves, como por exemplo, o cancro. Mais perto dos nossos narizes, os perfumes que usamos são constituídos por compostos orgânicos voláteis com cheiros agradáveis. No reino animal, muitos deles (particularmente os insectos) usam compostos orgânicos pequenos e voláteis, conhecidos como feromonas para comunicar, e particularmente, atrair o sexo oposto. Um outro gás de estufa, é o metano (o hidrocarboneto mais simples que existe), e estudos recentes mostram que este gás existe em quantidades significativas na atmosfera por cima da Índia e China. O espaço também é um "poço" de compostos orgânicos. Recentemente, uma nave espacial da NASA chamada Stardust voltou para Terra depois de recolher partículas do cometa, Wild 2 e os cientistas descobriram que essas partículas continham várias moléculas orgânicas, como por exemplo, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (também, presentes nas cidades grandes), aminas (compostos orgânicos contendo azoto bem como carbono e hidrogénio), quantidades vestigiais de alguns amino ácidos (os blocos de construção das proteínas). De facto, cometas e meteoritos parecem ser depósitos de amino ácidos. Por exemplo, há algumas décadas atrás, o meteorito de Murchison, com uma idade de 4,5 biliões de anos, aterrou na Terra e trouxe muitos amino ácidos do espaço. Existe uma teoria, chamada panespermia que afirma que os meteoritos trouxeram os amino ácidos certos para iniciar a vida na Terra. No contexto de sistemas planetários, foi sugerido recentemente, que os lagos presentes no satélite grande de Saturno, Titã, contêm metano líquido! Compostos orgânicos também existem nas grandes profundidades do espaço. Estudos recentes realizados a uma nuvem de gás e poeira interestelar distanciada 26.000 anos-luz da Terra, mostrou a presença de aldeídos (uma outra família de compostos orgânicos). Na nossa vida quotidiana somos sempre acompanhados pela química orgânica. Quando acordamos de manhã, usamos gel de banho e champô contendo detergentes que são compostos orgânicos; as roupas que vestimos muitas vezes são feitas de polímeros sintéticos orgânicos (polímeros são moléculas grandes contendo unidades pequenas repetitivas), como por exemplo, poliésteres e "Nylon," etc. Estas roupas são tingidas usando substâncias orgânicas chamadas, tintas. As refeições que tomamos são ricas em compostos orgânicos, como por exemplo, açúcares, proteínas, ácidos gordos, amino ácidos, vitaminas, etc, que fornecem energia e contribuem para o nosso bem-estar. O nosso frigorífico mantém os alimentos frios através da circulação de líquidos refrigerantes que removem o calor do interior do frigorífico. Estes líquidos refrigerantes são compostos orgânicos simples contendo o elemento flúor, e são chamados hidrofluorocarbonetos. Quando temos de usar a frigideira para fritar um ovo, usamos uma que não agarra a comida uma vez que é revestida com uma substância polimérica contendo flúor, chamada, teflon. Lavamos os nossos dentes com uma pasta de dentes que contém o composto orgânico glicerol como ingrediente principal. O ecrã da nossa televisão é feito de um outro polímero orgânico muito duro chamado, policarbonato. Esta substância também é usada nas janelas de campos de squash e nos pará-choques e painel de instrumentos dos nossos carros. Durante a nossa vida quotidiana, continuamos a encontrar compostos orgânicos em todo o lado. Todavia, a química orgânica tem especial relevância na área da saúde. Quando estamos doentes tomamos vários medicamentos. A maioria dos medicamentos em uso tem como princípio activo, um composto orgânico. Na indústria farmacêutica, a maioria dos medicamentos são preparados através da síntese orgânica. A criação de um novo medicamento é geralmente o fruto do trabalho de investigação de equipas de químicos e outros cientistas durante muitos anos. Todas as grandes empresas farmacêuticas mundiais, têm laboratórios onde equipas de químicos praticam " a arte" de síntese orgânica para descobrir novos medicamentos para curar as doenças que nos incomodam no nosso dia-a-dia. Na verdade, a química orgânica abrange uma grande área. Existem em todo o lado, da superfície do nosso planeta até ao espaço exterior. A química orgânica tem um papel fundamental no presente e, sem dúvida, vai ter um papel ainda mais importante no futuro!