Fundamentos de biologia aplicados à Educação Física

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Fundamentos de 
Biologia Aplicados à 
Educação Física
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Celio Kenji Miyasaka
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco 
As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
• A Organização 
• Água
• Proteínas
• Ácidos Nucleicos
• Lipídeos
• Carboidratos
 · Abordar as moléculas que constituem as células dos seres vivos, suas 
estruturas e funções.
 · Compreender a importância de algumas moléculas indispensáveis 
à vida.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Caro(a) aluno(a),
Nesta Unidade discutiremos e aplicaremos os conceitos mais importantes 
das principais moléculas constituintes dos seres vivos.
Ao estudar tais moléculas, você notará a importância de compreender a 
maneira com que essas moléculas interagem entre si para formar as estruturas 
maiores e como são importantes na manutenção da vida.
Assim, o principal objetivo desta Unidade é lhe proporcionar a capacidade 
de identificar as biomoléculas e suas diferentes funções nos fenômenos do 
nosso dia a dia. 
Bom estudo! 
ORIENTAÇÕES
As biomoléculas: bases moleculares da 
constituição celular
UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Contextualização
Caro(a) aluno(a),
Nesta Unidade abordaremos as biomoléculas, quais são e a importância das 
funções específicas dessas organelas.
Iniciaremos nossos estudos comentando alguns polímeros, a água, as proteínas 
e os aminoácidos, as enzimas, os ácidos nucleicos, os ácidos graxos e finalizaremos 
com os carboidratos. 
Assim, o foco desta Unidade é levar-nos a compreender as biomoléculas nos 
aspectos mais importantes dos seres vivos.
Bom estudo!
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A Organização 
Conceitos Fundamentais
As biomoléculas que discutiremos na presente Unidade compõem a grande parte 
do conteúdo celular, sendo que tais moléculas são constituídas principalmente pelos 
átomos de hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio.
As biomoléculas são polímeras, ou seja, são constituídas por unidades – 
monômeros – que se repetem diversas vezes, como se compusessem um colar de 
bolinhas ou contas, onde cada bolinha se repete para formar o colar por inteiro. 
Assim como em um colar, nessa biomolécula temos a possibilidade de que tal 
colar seja formado por apenas um tipo de molécula ou de uma única cor de bolinha. 
Nesse caso, teremos a formação de homopolímero (homo = igual), assim teríamos 
a repetição dessa molécula ou bolinha por diversas vezes. Em nosso organismo 
temos o exemplo da molécula de glicogênio, formada apenas por uma sequência 
de moléculas de glicose. O glicogênio é armazenado nos músculos e no fígado, de 
modo que quando estamos entre uma e outra refeição, o glicogênio do fígado, aos 
poucos, libera as moléculas de glicose que foram usadas para formá-lo, então essa 
glicose na circulação sanguínea é utilizada para os seus processos vitais.
Outra possibilidade é que a nossa biomolécula seria formada por diversos 
tipos de moléculas. Assim, o colar seria constituído por bolinhas de diversas 
cores. Há uma particularidade em ambos os casos, no colar de contas a nossa 
tendência seria formar uma sequência agradável ao gosto pessoal, mesmo que 
essa preferência seja em colocar as cores aleatoriamente – ao acaso. Na nossa 
biomolécula isso não ocorre, a sequência das diferentes unidades – monômeros – 
é previamente definida e sofre alterações de vez em quando, mas de modo geral, 
é sempre a mesma repetição.
Entre os biopolímeros temos como exemplo as proteínas – polímeros – que são 
formadas pelos aminoácidos. As proteínas constituem a classe de compostos com 
a maior variação conhecida, podendo ter em sua constituição mais de vinte tipos 
diferentes de aminoácidos.
Outro biopolímero importante diz respeito aos polissacarídeos, como citamos 
quando do exemplo da glicose formando o glicogênio.
Temos ainda os ácidos nucleicos, mais conhecidos como Ácido Desoxirribonucleico 
(DNA) E Ácido Ribonucleico (RNA), constituídos por nucleotídeos – monômeros.
Algumas outras moléculas com igual importância para o nosso organismo são a 
água, os lipídeos, os sais minerais e as vitaminas que não são polímeros.
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Água
A água é a molécula mais abundante e importante da célula, é formada por um 
átomo de oxigênio e dois de hidrogênio.
A ligação desses átomos H – O – H não se faz de modo simétrico – linear –, mas 
de modo assimétrico – não linear.
Figura 1 – Representação esquemática da estrutura molecular da água.
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
A ligação entre os diferentes átomos ocorre através dos elétrons que são 
compartilhados, porém esse compartilhamento não é igual, de modo que o átomo 
de oxigênio atrai mais os elétrons. Assim, ficam mais próximos do oxigênio que 
dos hidrogênios. Além disso, como os hidrogênios se ligam à água de modo a 
formar um ângulo, isso faz com que haja uma distribuição de forças – vetores – que 
formam polos, sendo que o polo negativo se localiza no lado do oxigênio.
HH
O
�+ �+
�-
HH
O
HH
O
�
r
� �
�
r≠0
Figura 2 – Representação esquemática da distribuição vetorial de forças na molécula de água.
Fonte biowoohoo.blogspot.com.br
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Desse modo, a água é um composto polar – possui polos – e faz com que possa 
solubilizar – tornar solúvel – outros compostos que possuem afinidade com a água, 
tais como os carboidratos, os ácidos nucleicos, as proteínas e ainda uma grande 
variedade de sais que, quando em solução aquosa – solução com água –, possam 
formar íons como, por exemplo, o sal de cozinha (NaCl) que, na água, seus cristais 
de sal se ionizam formando o Na+ e o Cl-. Essa série de compostos pode ser 
também chamada de hidrofílicos – “amigos da água”.
Do lado oposto existem os compostos hidrofóbicos, os quais possuem poucos 
grupos polares e a maior parte de grupos apolares, fazendo com que possam 
repelir água. Como exemplos temos os lipídeos – óleos e gorduras – e a parafina.
Existem ainda compostos com ambas as características, chamados de moléculas 
anfipáticas (anfi = duas), ou seja, são moléculas tanto solúveis em água – polares –, 
quanto solúveis em óleos – apolares –, tais como detergentes e sabões.
Proteínas
As proteínas são constituídas por unidades menores, os aminoácidos, estes que 
são formados, principalmente, pelos elementos carbono, oxigênio, hidrogênio, 
nitrogênio e enxofre.
As proteínas não devem ser vistas apenas como a nossa massa muscular, que 
pode compor ao redor de dez a doze quilos do peso corporal – em um homem com 
setenta quilos, por exemplo –, mas também os demais tecidos do corpo, como a 
pele, parte dos ossos – colágeno –, sangue, unhas, cabelos e outros tecidos.
Os aminoácidos são formados por um átomo central de carbono, denominado 
carbono alfa, pois faz quatro ligações diferentes, as quais:
 · Agrupamento amina (-NH2);
 · Agrupamento carboxila (-COOH);
 · Hidrogênio;
 · Cadeia lateral: (R = radical) que é diferente para cada um dos vinte aminoácidos, 
de modo que cada aminoácido possui a sua própria cadeia lateral.
A presença dos agrupamentos amina e carboxila dá o nome ao composto 
aminoácido (amina + ácido carboxílico).
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
H2O C COOH
H
R
Figura 3 – Representação esquemática da estrutura geral do aminoácido.
OHH
OH
N C C
H
R
Figura 4 – Representação esquemática da estrutura geral do aminoácido.
A ligação entre o agrupamento carboxila de um aminoácido 1 e o agrupamento 
amino do aminoácido 2 libera uma molécula de água e forma uma ligação 
denominada ligação peptídica.
H3N
+ C�
H
R1
C O-
O
+ H2O
R2
O-H N+
H
H
C�
H
C
O
R1
O-H3N
+
H
H
Ligação Peptídica
CC�
R2
H
C�
O
N C
O
Figura 5 – Representação esquemática da estrutura geral de uma ligação peptídica
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H3N
+ C H
COO-
H
Glicina
H3N
+ C H
COO-
CH3
Alanina
H2N
+
C
COO-
Prolina
CH2
O
H2C CH2
H3N
+ C H
COO-
CH
CH3
COO-
Valina
CH3
H3N
+ C H
COO-
CH2
CHCH3
COO-
Leocina
CH3
H3N
+ C H
H C CH3
COO-
CH2
CH3
COO-
Isoleucina
H3N
+ C H
COO-
CH2
CH2
S
COO-
Metionina
CH3
Apolares e Alifáticos
Figura 6 – Representação esquemática dos vinte aminoácidos
Quando ingerimos alimentos que contêm proteínas, estas são degradadas pelo 
processo digestório até originarem os aminoácidos, de modo que somente os 
aminoácidos atingem a nossa circulação sanguínea. Depois disso, tecidos como o 
fígado e os músculos captam esses aminoácidos que vieram da nossa alimentação 
e formam novas proteínas, mas pode acontecer de que em uma refeição nem 
todos os aminoácidos sejam ingeridos, então enzimas do fígado e dos músculos 
podem transformar alguns aminoácidos em outros. Porém, o nosso organismo 
não consegue produzir – sintetizar – certos aminoácidos, os quais são chamados de 
aminoácidos essenciais, de modo que é fundamental ingerirmos tais aminoácidos 
em quantidade suficiente. Na prática, o que o organismo não sintetiza é a cadeia 
lateral dos aminoácidos essenciais.
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Aminoácidos
Essenciais Não-Essenciais
Fenilalanina Ácido Aspártico
Histidina Ácido Glutâmico
Isoleucina Alanina
Leucina Arginina
Lisina Asparagina
Metionina Cisteína
Treonina Glicina
Triptofano Glutamina
Valina Prolina
Serina
Tirosina
Quadro 1 - Aminoácidos essenciais e não essenciais
As proteínas possuem um grau de organização para que possam ser classificadas 
adequadamente. 
A estrutura primária de uma proteína é definida como o número de aminoácidos, 
a natureza – polar, apolar etc. – e a sequência desses. Desse modo, duas proteínas 
podem ter o mesmo número de aminoácidos que tenham a mesma natureza, 
porém, a sequência é diferente, neste caso estamos diante de proteínas diferentes.
Ser Tir Ser Mei Glu His
Pro Lis Gli Trp Arg Fen
Val Gli Lis Lis Arg Arg
Pro Tir Val Lis Val Pro
Asp Ala Gli Glu Asp Gln
Pro Fen Ala Glu Ala Ser
Leu Glu Fen
Figura 7 – Representação esquemática da estrutura primária da proteína
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Conforme os aminoácidos vão se unindo pelas ligações peptídicas, a proteína 
vai adquirindo uma forma que pode ser a de uma escada em caracol – alfa hélice 
–, ou de uma folha dobrada em forma de zigue-zague – folha beta pregueada –, 
de modo que as formas de alfa hélice e de folha beta pregueada configuram a 
estrutura secundária das proteínas.
Figura 8 – Representação esquemática da estrutura secundária da proteína.
Fonte: biowoohoo.blogspot.com.br
Conforme a proteína vai ficando maior, as cadeias vão se dobrando umas sobre 
as outras, em uma conformação tridimensional, geralmente na forma globulosa. 
Então alguns aminoácidos em uma região da cadeia da proteína passam a interagir 
ou mesmo a se ligarem com outros aminoácidos em outra parte da cadeia.
Aminoácidos como a cisteína se ligam com uma outra cisteína em outra parte 
da cadeia, formando uma ligação com os átomos de enxofre, denominada ligação 
dissulfeto (S-S); aminoácidos com cargas negativas em uma região da proteína 
são atraídos pelas cargas positivas de outra região, formando grampos, ou ainda 
aminoácidos com cargas negativas ou positivas em uma região da proteína, de 
modo que são repelidos pelas cargas negativas ou positivas de outra região, 
formando alças. Tais dobramentos na cadeia proteica são denominados estrutura 
terciária da proteína.
Figura 9 – Representação esquemática da estrutura secundária da proteína
Fonte: biowoohoo.blogspot.com.br
Grande parte das proteínas é composta por várias subunidades ou cadeias 
proteicas. O modo com que essas várias cadeias proteicas se inter-relacionam é 
denominado estrutura quaternária, o que não implica que essa proteína tenha 
quatro cadeias ou subunidades.
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Figura 10 – Representação esquemática da estrutura quaternária da hemoglobina
Fonte: portaldoprofessor.mec.gov.br
Existe uma categoria diferenciada das proteínas denominadas enzimas. As 
enzimas são moléculas que aceleram as reações químicas, são catalisadores 
biológicos. Tal dinâmica de aceleração das reações químicas ocorre tanto nos 
processos de síntese, como também na degradação das moléculas.
As moléculas que sofrem a ação das enzimas são os substratos que, após essa 
ação, formam os produtos. A ligação entre uma enzima e um substrato ocorre em 
uma região específica da enzima, que é o sítio ativo ou sítio catalítico. O tamanho 
de uma enzima é muito maior que o tamanho do substrato e ocorre de uma 
maneira muito própria. Assim, geralmente existe uma grande especificidade entre 
uma enzima e uma molécula – substrato. Esse tipo de especificidade é denominado 
mecanismo chave-fechadura. Do mesmo modo que existe a especificidade entre a 
chave e a porta da sua residência, pode até ser que a sua chave entre na fechadura 
de outra porta, porém, muito raramente travará ou destravará essa nova porta.
Figura 11 – Representação esquemática da enzima – sacarase –, do substrato – 
sacarose (açúcar de cozinha) –, ligação no sítio ativo e formação dos produtos
Fonte: lucianecantalicebiologia.blogspot.com.br
A maior parte das enzimas não funciona sozinha, ou seja, há a necessidade 
de haver mais algum elemento para o funcionamento da enzima. Este composto 
auxiliar é denominado cofator, que pode ser um íon metálico como o cobre, o 
ferro, o magnésio, o zinco e vários outros, ou ainda outras moléculas – coenzimas 
–, tais como as vitaminas do complexo B: B1 ou tiamina, B2 ou riboflavina, B3 ou 
niacina, B5 ou ácido pantotênico, B6 ou piridoxina, B7 ou biotina, B9 ou ácido 
fólico, B12 ou cobalamina.
Tais vitaminas são obtidas quando ingerimos os seguintes alimentos:
Tiamina: cereais integrais, leite, ovos, carne vermelha e fígado.
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Riboflavina: vegetais, grãos, leveduras, leite e derivados, carne, fígado e síntese 
por bactérias intestinais.
Niacina: leite e derivados, germe de trigo, gema de ovo, carne e fígado.
Ácido pantotênico: carnes vermelhas, fígado, rins, germe de trigo, brócolis, 
batata e tomate.
Piridoxina: vegetais, grãos integrais, germe de trigo, leite, ovos, fígado e carne.
Biotina: vegetais – principalmente legumes – e carne.
Ácido fólico: vegetais folhosos, nozes, legumes, laranjas, grãos integrais, milho, 
amendoim e miúdos.
Cobalamina: leite e ovos, fígado, músculos, produção por bactérias intestinais.
Como podemos perceber, pela listagem anterior é importante termos uma 
alimentação bem variada, incluindo vegetais, cereais, carnes, leite, ovos etc., a fim 
de que esses alimentos nos forneçam as coenzimas e os cofatores necessários ao 
funcionamento adequado de nosso organismo.
Alguns substratos podem diminuir a atividade de uma enzima, de modo que esses 
compostos são os inibidores enzimáticos, ou seja, substratos que diminuem a atividade 
das enzimas. Tal inibição pode ser o resultado da interação entre um substrato e o 
centro ativo ou o substrato que altera a forma da enzima – estado conformacional.
Quando um substrato estranho – mas com estrutura semelhante – se liga ao 
centro ativo de uma enzima, impede que o substrato original se ligue ao sítio ativo. 
O encaixe com o substrato estranho ou original ocorre ao acaso, de modo que 
se aumentarmos a concentração do substrato original, aumentaremos também a 
possibilidade de que esse substrato se encaixe na enzima e, portanto, voltamos 
à atividade normal da enzima. Nesse tipo de inibição os substratos originais e 
estranhos competem pela enzima, processo esse denominado inibição competitiva.
Outra possibilidade é que um substrato estranho – não necessariamente com 
estrutura semelhante – interaja com o substrato em local que não é o centro ativo, 
portanto, não se trata de inibição competitiva. Contudo, essa interação altera a 
forma da enzima, fazendo com que não haja o encaixe perfeito da enzima com 
o substrato original, provocando então a diminuição da atividade enzimática. 
Nessa situação, para que a enzima volte à sua atividade normal,o aumento da 
concentração do substrato original não resolve o problema, sendo solucionado 
apenas com a retirada do substrato estranho.
Cada enzima possui localização própria dentro das células, de modo que as 
enzimas podem estar localizadas na face interna das membranas, no citoplasma, no 
núcleo, ligadas à alguma organela – mitocôndria, complexo de Golgi etc. –, ou ainda 
específicas de cada tecido, por exemplo, fígado, glândulas salivares, pâncreas etc.
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Ácidos Nucleicos
Os ácidos nucleicos são moléculas grandes – macromoléculas –, constituídas pela 
polimerização de unidades monoméricas menores que os nucleotídeos.
Os ácidos nucleicos são muito importantes, pois são os que controlam toda a 
informação genética, o controle e a transmissão aos descendentes. Além disso, esta 
informação é decodificada para que o organismo sintetize as proteínas. Os ácidos 
nucleicos existem sob a forma de Ácidos Desoxirribonucleico (DNA) e Ribonucleico 
(RNA).
Cada nucleotídeo, por sua vez, é formado por três partes:
 · O carboidrato do grupo das pentoses – monossacarídeos com cinco 
átomos de carbono;
 · O radical fosfato -PO4-;
 · A base orgânica nitrogenada.
As bases orgânicas nitrogenadas de anel duplo são as bases púricas 
(adenina = A e guanina = G), enquanto bases de anel simples são as piri-
mídicas (timina = T, citosina = C e uracila = U).
Como Funciona o DNA
Nucleotídeos
Fosfato
Açucar
Base
(primidina)
Fosfato
Açucar
Base
(purina)
Figura 12 – Representação esquemática das bases púricas e pirimídicas
A fita de DNA é uma dupla fita torcida no próprio eixo. Imagine uma escada 
de cordas, como aquelas usadas em missões de resgate com helicópteros que não 
podem pousar no local. Assim, as duas laterais da escada – cordas – são compostas 
pela molécula de fosfato e pela pentose – açúcar de cinco carbonos – e os degraus da 
escada são compostos pelas bases nitrogenadas, sendo cada degrau composto por duas 
bases, de um lado uma purina e do outro, uma pirimidina, de modo que o pareamento 
fica adenina-timina e guanina-citosina, respectivamente purina-pirimidina.
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Como Funciona o DNA
Junção de Nucleotídeos de Base
Molécula
de Fosfato
Bases de Nitrogênio
Molécula de Açucar
Desoxirribose
Molécula de Açucar
Desoxirribose
Coluna Vertebral
Açucar-Fosfato
Coluna Vertebral
Açucar-Fosfato
Figura 13 – Representação esquemática do pareamento das bases 
púricas e pirimídicas no DNA.
Figura 14 – Representação esquemática do pareamento das bases púricas e pirimídicas: 
adenina-timina e guanina-citosina no DNA.
A fita de RNA é uma fita simples que foi copiada originalmente de um dos lados 
da fita de RNA. Nessa não temos a timina e a adenina pareia com a uracila, então o 
pareamento fica adenina-uracila e guanina-citosina, respectivamente purina-pirimidina.
Existem três tipos de RNA que exercem funções específicas, embora muito 
integradas umas às outras: tRNA ou RNAt, o RNA de transferência; mRNA ou 
RNAm, o RNA mensageiro; e rRNA ou RNAr, o RNA ribossômico, este último 
forma os ribossomos.
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
O mRNA – RNA mensageiro – é sintetizado a partir de um fragmento – 
parte – do DNA, esse processo é denominado transcrição, pois possui uma 
sequência de nucleotídeos onde três específicos – anticódon – correspondem a 
um aminoácido próprio.
Nucleobases
Base Pair
Helix Of
Sugar-Phosphates
Nucleobases
Of RNA
Cytosine C
NH2
ONH
N
Guanine G
O
NH2
N
NH
N
H
N
Adenine A
H2N
N
N
N
H
N
Uracil U
O
NH
ONH
Figura 15 – Representação esquemática das bases púricas na fita de RNA pirimídicas
Quadro 2: Representação dos nucleotídeos e seus respectivos aminoácidos
Primeira 
base
Segunda base Terceira 
baseU C A G
U
UUU
UUC
UUA
UUG
Fen
Leu
UCU
UCC
UCA
UCG
Ser
UAU
UAC
UAA
UAG
Tir
Film
UGU
UGC
UGA
UGG
Cis
Fim
Trp
U
C
A
G
C
CUU
CUC
CUA
CUG
Leu
CCU
CCC
CCA
CCG
Pro
CAU
CAC
CAA
CAG
His
Gin
CGU
CGC
CGA
CGG
Arg
U
C
A
G
A
AUU
AUC
AUA
AUG
Ile
Met
ACU
ACC
ACA
ACG
Tre
AAU
AAC
AAA
AAG
Ans
Lis
AGU
AGC
AGA
AGG
Ser
Arg
U
C
A
G
G
GUU
GUC
GUA
GUG
Val
GCU
GCC
GCA
GCG
Ala
GAU
GAC
GAA
GAG
Asp
Glu
GGU
GGC
GGA
GGG
Gli
U
C
A
G
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O tRNA é o RNA que transportará o aminoácido específico, determinado 
pela sequência de três bases de nucleotídeos no mRNA, processo de sintetizar 
uma proteína – veremos nas próximas unidades. Contudo, os nucleotídeos tRNA 
– códon – no local de encaixe correspondem às sequências complementares ao 
mRNA, de modo que o tRNA é sintetizado a partir de um fragmento – parte – do 
DNA, processo esse denominado transcrição.
Figura 16 – Representação esquemática do tRNA.
Fonte: viveromundohoje.blogspot.com.br
O rRNA é o RNA ribossômico, sintetizado a partir de um fragmento – parte – 
do DNA, processo esse denominado transcrição. É o componente primário dos 
ribossomos, estes que são as organelas responsáveis pela síntese de proteínas das 
células. O rRNA constitui a maioria do RNA encontrado em uma célula típica, 
é composto por duas subunidades (18S e 25S) e recebe a fita do mRNA para a 
síntese das proteínas.
Figura 17 – Representação esquemática do rRNA.
Fonte: aprendendogenetica.blogspot.com.br
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Figura 18 – Representação esquemática do ribossomo ligado à fita do mRNA.
Fonte: biologianet.uol.com.br
Lipídeos
Os lipídeos compõem uma classe de compostos que têm como característica 
básica a insolubilidade em água e solubilidade em solventes apolares – éter, álcool 
etc. Entre os quais, pode-se destacar os óleos, as gorduras, as ceras, o colesterol, 
as vitaminas lipossolúveis e diversos outros.
Os óleos e as gorduras podem compor cerca de 95% dos lipídeos da nossa 
alimentação, dado que são constituídos por uma molécula de glicerol – possui três 
carbonos – que está ligada a outras três moléculas de ácidos graxos. O termo ácido 
graxo também pode encontrado como acil, assim, três (tri) moléculas de ácido 
graxo (acil) ligadas ao glicerol nos dá a formação da molécula de triacilglicerol, 
nome que pode soar um tanto estranho, porém, você já deve ter ouvido o termo 
triglicerídeos, então esses dois nomes – triacilglicerol e triglicerídeo – correspondem 
à mesma substância, todavia, o mais indicado é utilizar triacilglicerol.
Figura 19 – Representação esquemática da estrutura do triacilglicerol
Fonte: educacao.globo.com
Os ácidos graxos são cadeias carbônicas não ramificadas, de tamanhos variáveis 
e geralmente com número par de carbonos. Em uma de suas extremidades há um 
agrupamento químico de ácido carboxílico (COOH), essa extremidade é o carbono 
de número 1 e possui a característica de ser hidrofílica – solúvel em água. O restante 
da cadeia carbônica é hidrofóbico – insolúvel em água.
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Figura 20 – Representação esquemática da estrutura do ácido graxo
Fonte: www.infoescola.com
Os lipídeos são moléculas importantes no funcionamento da célula. O 
triacilglicerol é uma fonte fundamental de reserva energética, isolante térmico e 
protetor de órgãos contra impactos.
Outro lipídeo relevante é o fosfolipídeo, cuja principal função é ser componente 
de todas as membranas, incluindo as membranas das organelas celulares. 
A membrana plasmática ou membrana celular é composta por uma bicamada – 
duas camadas – fosfolipídica, que envolve todas as células, delimitando intracelulares 
e extracelulares.
A membrana celular é composta por fosfolipídeos que possuem a estrutura 
semelhante ao tracilglicerol, tendo uma molécula de glicerol onde se ligam duas 
moléculas de ácidos graxos. Na outra ligação, ao invés de termos o ácido graxo, 
figura uma molécula de fosfato – (-PO4-) por isso fosfolipídeo – e há ainda outro 
agrupamento ligado ao fosfato, que pode ser uma etanolamina, de modo que 
esse fosfolipídeo é a fosfatidiletanolamina. Há outras moléculas também ligadas 
ao fosfato, tais como colina formando a fosfatidilcolina,serina formando a 
fosfatidilserina, glicerol formando o fosfatidilglicerol e inositol formando o fosfatidil 
inositol. As duas moléculas dos ácidos graxos dos fosfolipídeos não possuem carga, 
são apolares, porém o fosfato e o agrupamento extra do fosfolipídeo possuem 
carga e são polares.
Figura 21 – Representação esquemática da estrutura do fosfolipídeo
Fonte: Wikimedia Commons
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
As membranas celulares são ricas em colesterol. Níveis elevados de colesterol 
sanguíneo são, de fato, inimigos de seu coração, porém, níveis muito baixos de 
colesterol sanguíneo podem desestabilizar as membranas e as romperem. Ademais 
e a partir dessa molécula, o organismo pode sintetizar outros compostos que 
são vitais à nossa saúde, tais como vitamina D, cortisona e aldosterona, além de 
outras moléculas, como a testosterona, o estradiol e a progesterona, os quais são 
hormônios sexuais masculino e feminino, respectivamente.
Figura 22 – Representação esquemática da molécula de colesterol e seus derivados
Fonte: blogdoenem.com.br
Os fosfolipídeos são componentes das membranas celulares, formando 
a bicamada, onde a porção hidrofílica se dispõe para o lado externo – meio 
extracelular – e para o meio interno – meio intracelular –, a porção hidrofóbica 
permanece voltada ao interior da membrana – meio hidrofóbico.
Figura 23 – Representação esquemática da estrutura da membrana celular
Fonte: Wikimedia Commons
Carboidratos
Os carboidratos são moléculas que, em sua composição básica, possuem carbono 
(C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Como o próprio nome desses compostos já nos 
fornecem uma ideia, a fórmula estrutural básica dessas moléculas é de carbono e 
água (CH2O), na prática, Cn(H2O)n, onde n é um número que multiplica o número 
de carbonos e também a molécula de água como um todo. Assim, se n = 6, temos 
C6H12O6, que também podem ser conhecidos como hidratos de carbono.
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Essa classe de compostos forma a maior biomassa do Planeta, pois constitui a 
cobertura vegetal – celulose (polissacarídeo) –, além de compor algas, bactérias etc. 
Tais organismos utilizam luz solar, água e carbono da atmosfera (CO2) e, através de 
um processo conhecido como fotossíntese, produzem os carboidratos que são mais 
conhecidos como açúcares.
Figura 24 – Representação esquemática da celulose
Fonte: earobertamarques.blogspot.com.br
Os carboidratos possuem diversas funções no organismo, podendo ser fonte ou 
reserva de energia; componentes estruturais de parede celular vegetal e bacteriana 
e ainda unidades para a formação de DNA e RNA.
Os carboidratos que nos servem como principais fontes diretas de energia são a 
glicose, a frutose – açúcar das frutas – e a galactose – açúcar do leite. No entanto, 
ingerimos pouca glicose – ingestão direta –, mas ingerimos uma grande quantidade 
de amido, que é uma molécula formada pela união de inúmeras moléculas de 
glicose. No trato digestório, o amido é hidrolisado – quebrado/fragmentado – até 
formar a glicose, esta que é absorvida, estando então pronta para ser utilizada em 
todos os processos metabólicos. As moléculas de glicose que não são utilizadas 
imediatamente como fonte de energia, passam a ser armazenadas no fígado e 
nas fibras musculares esqueléticas sob a forma de glicogênio, que é uma molécula 
– polissacarídeo (poli = muitos) – formada pela união das moléculas de glicose, 
de modo que glicogênio/glicose é a nossa principal fonte de energia durante o 
exercício físico.
Figura 25 – Representação esquemática dos carboidratos
Fonte: portalfisionutri.wordpress.com
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UNIDADE As biomoléculas: bases moleculares da constituição celular
Figura 26 – Representação esquemática do polissacarídeo amido
Fonte: earobertamarques.blogspot.com.br
Figura 27 – Representação esquemática do polissacarídeo glicogênio
Fonte: earobertamarques.blogspot.com.br
Ingerimos também uma grande quantidade de carboidratos na forma de 
dissacarídeos, formados por duas moléculas de carboidrato. Nesse caso, temos a 
sacarose – açúcar de cozinha –, formada pela união de uma molécula de glicose 
e uma de frutose, a maltose – açúcar dos cereais –, formada pela união de duas 
moléculas de glicose e a lactose – açúcar do leite –, formada pela união de uma 
molécula de glicose e uma de galactose.
Figura 28 – Representação esquemática dos dissacarídeos
Fonte: estudonodiario.blogspot.com.br
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Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Vídeos
Introdução à Bioquímica – aula 10 – parte 1 – células e compartimentalização em sistemas
Univesp TV
https://goo.gl/m61zL8
Introdução à Bioquímica – aula 10 – parte 2 – células e compartimentalização em sistemas
Univesp TV
https://goo.gl/NvHq83
Introdução à Bioquímica – aula 10 – parte 3 – células e compartimentalização em sistemas
Univesp TV
https://goo.gl/8tE94N
Introdução à Bioquímica – aula 10 – parte 4 – células e compartimentalização em sistemas
Univesp TV
https://goo.gl/uc25tV
Introdução à Bioquímica – aula 10 – parte 5 – células e compartimentalização em sistemas
Univesp TV
https://goo.gl/nQ8PEz
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Referências
BERG; TYMOCZKO. Bioquímica. 7. ed. [S.l.: s.n.], 2014.
JUNQUEIRA; CARNEIRO. Histologia básica. 12. ed. [S.l.: s.n.], 2013.
PITHON-CURI. Fisiologia do exercício. [S.l.: s.n.], 2013.
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