Dos 118 elementos conhecidos, os cientistas acreditam que 25 são essenciais para a biologia humana. Quatro destes (hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e carbono) compõem um impressionante 96% do nosso corpo. Os outros 21 elementos, embora necessários em quantidades menores, desempenham funções fascinantes e vitais. O fósforo é um desses elementos. Ele tem diversos usos fora da biologia. Por exemplo, ele pode alimentar fogos de artifício festivos do 4 de Julho! Dentro do nosso corpo, é crucial para uma ampla gama de funções celulares.
O fósforo tem um papel vital na vida como parte da espinha dorsal do DNA. O fósforo vermelho ajuda a acender fósforos, e o fósforo branco brilha na presença de oxigênio. Crédito: Compound Interest. CC BY-NC-ND 4.0
. Clique para ampliar Uma Descoberta Volátil e Versátil
Joseph Wright of Derby’s The Alchemist Discovering Phosphorus retrata a descoberta do fósforo pela marca Hennig.Phosphorus é o primeiro elemento com uma história de descoberta gravada. Hoje, nós o extraímos das rochas fosfatadas, mas foi isolado pela primeira vez da urina humana em 1669. Numa tentativa de criar a pedra filosofal (uma substância, segundo a lenda, que poderia transformar metais em ouro), o alquimista alemão Hennig Brand ferveu uma grande quantidade de urina humana em uma pasta. Ele então aqueceu a pasta até que ela produzisse um vapor que se condensasse em gotículas cerosas brancas. Como a nova substância brilhava, ele o chamou de “fósforo”, da palavra grega para “portador de luz”
Fósforo branco brilha no escuro. Crédito: Endimion17. CC-BY-SA 3.0 .Fósforo vem em duas formas principais. O fósforo branco, do tipo que a marca coletou, é venenoso, pode causar queimaduras graves, e irrompe espontaneamente em chamas a cerca de 86 graus Fahrenheit se exposto ao ar. A sua volatilidade torna-o útil para chamas, fogos de artifício e armamento. Os cientistas descobriram mais tarde a outra forma principal de fósforo, o fósforo vermelho, que é estável, não tóxico, e não brilha. Você pode encontrar fósforo vermelho na superfície marcante das caixas de fósforo de segurança.
Estes usos, juntamente com aplicações em processos como fabricação de aço e produção de porcelana fina, compõem uma pequena porcentagem dos usos para fósforo nos Estados Unidos. A grande maioria do fósforo dos EUA é usada para produzir fertilizantes e suplementos para gado porque o fósforo é um mineral essencial para plantas e animais.
O “Nós” em Fósforo
Fósforo ajuda a manter a dupla hélice de DNA juntos. Crédito: NIGMS.Como outros seres vivos, precisamos de fósforo em nossas dietas, e obter o suficiente do mineral de nossa comida é fácil. As deficiências de fósforo são muito raras e geralmente só são vistas quando as pessoas estão perto da fome.
Em média, nossos corpos contêm cerca de 750 gramas de fósforo, e cerca de 85% dele é armazenado em nossos ossos e dentes. Mas o fósforo em nossos corpos não é encontrado por si só. Ao invés disso, ele é encontrado em compostos com outras moléculas. Além de fortalecer nossos ossos, esses compostos são componentes importantes das membranas celulares e da moeda energética de nossas células, o trifosfato de adenosina (ATP). Os compostos contendo fósforo também ativam muitas enzimas e hormônios, assim como ajudam os glóbulos vermelhos a fornecer oxigênio para diferentes partes do nosso corpo.
Even o nosso DNA precisa de fósforo. As moléculas de DNA parecem escadas torcidas; elas têm dois lados longos com degraus, chamados bases, no meio. As bases carregam informações hereditárias, e os lados longos mantêm as bases organizadas. O fosfato, um composto composto composto por um átomo de fósforo e quatro átomos de oxigênio, liga os açúcares que compõem os lados longos, ou backbones, do DNA.
Overtudo, para a pequena porcentagem de nossos corpos que o fósforo compõe, ele tem um enorme impacto em nossa biologia. Não tem o poder da pedra filosofal que Brand procurava quando descobriu o elemento, mas é ainda mais valioso.
NIGMS Research Support
NIGMS financia uma ampla gama de pesquisas focadas em melhorar a compreensão a nível molecular dos processos biológicos básicos. Estes estudos incluem a exploração do papel do fósforo em tais processos. Em última análise, a compreensão da função dos elementos e moléculas nos sistemas biológicos pode ajudar os pesquisadores a desenvolver formas de detectar ou tratar doenças.