Processos Biológicos - Módulo 1

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PROCESSOS BIOLÓGICOS
CAPÍTULO 1 - O SURGIMENTO DAS 
CÉLULAS: COMO A QUÍMICA E A BIOLOGIA
PODEM EXPLICAR?
Ana Paula Felizatti / Nícolas Murcia / Vinicius Canato Santana
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Introdução
Você já se questionou de onde viemos e como viemos? Já se perguntou como a vida surgiu? Dentre as teorias
existentes, as teorias evolucionistas do surgimento da vida são as mais aceitas na contemporaneidade para
explicar as questões que dizem respeito às inúmeras dúvidas sobre o início da vida em suas mais diversas
formas. Você já parou para observar o quão diversa a vida se apresenta? Há uma infinidade de formas de vida,
desde as mais simples, formadas por uma única célula, até as mais complexas, como nós, os seres humanos,
pluricelulares e altamente organizados. Mas, como foi possível o surgimento dos seres mais simples e como se
deu a formação dos seres mais complexos? A premissa base mais aceita no meio científico é respaldada na
formação da sopa primordial ou sopa orgânica. Trata-se de uma teoria que alia conhecimentos químicos e
biológicos para explicar como uma sopa orgânica, contendo inicialmente átomos e moléculas simples, foi capaz
de originar todas as formas de vida. A teoria se fortaleceu com a observação in vitro de tal acontecimento, com a
formação de aminoácidos, blocos estruturais das proteínas, que são as macromoléculas mais abundantes nos
seres vivos (JUNQUEIRA, 2012). Neste capítulo, veremos com mais detalhes sobre a formação da vida do ponto
de vista químico e biológico. Assim, poderemos compreender como ligações químicas entre átomos e moléculas
simples, foram responsáveis pela estruturação de moléculas orgânicas com enorme importância biológica no
contexto do surgimento da vida.
1.1 Química dos organismos vivos
A química é uma ciência exata muito atrelada à formação da vida. Há milhões de anos, elementos químicos se
agruparam por meio de ligações químicas em um processo gradual e complexo e deram origem à moléculas
orgânicas precursoras das formas de vida mais simples. Essas formas simples, eventualmente, passaram por
processos evolutivos que deram origem a rotas bioquímicas que possibilitaram a evolução para formas mais
complexas. Mas tudo começou com elementos químicos simples. Não é incrível? Nesta sessão, iremos explorar os
conceitos da química no contexto dos organismos vivos e surgimento da vida.
1.1.1 Composição química das células
Você certamente já ouviu dizer que somos feitos majoritariamente por água, não é mesmo? Essa premissa é
absolutamente correta, visto que somos formados por células, e elas têm, em sua composição, a água como
elemento mais abundante.
Mas, antes de iniciar seus estudos sobre a composição química das células, assista ao vídeo especialmente
desenvolvido para esta seção.
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Além da água, outros elementos estão presentes na célula, entre compostos orgânicos e inorgânicos. A
composição química das células segue o padrão aproximado ilustrado pelo objeto a seguir. Clique nos itens para
conferir!
É interessante notarmos que as células são a unidade funcional mais básica dos seres vivos, e têm características
em comum tanto nos seres mais simples como nos mais complexos. Nesta seção, iremos conhecer e
compreender a importância desses elementos comuns em quase todas as células.
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1.1.2 Átomos, moléculas e íons
Os organismos vivos são compostos por somente uma pequena seleção dos 92 elementos químicos que ocorrem
naturalmente (ilustrados na tabela periódica dos elementos), sendo que apenas quatro deles – carbono (C),
hidrogênio (H), nitrogênio (N) e oxigênio (O) – representam 95% do peso de um organismo e formam algumas
moléculas importantes em nossas células, como água, proteínas, carboidratos, lipídios e DNA. Os átomos desses
elementos são ligados um ao outro por ligações químicas, formando moléculas.
Figura 1 - Tabela Periódica dos Elementos.
Fonte: Humdan/Shutterstock.
Mas, você sabe o que são átomos e moléculas? Conhece qual a diferença entre eles? Clique nos itens a seguir e
conheça mais sobre estas questões.
• 
Química
A química pode ser definida como o estudo da matéria e das transformações que ela sofre.
• 
Matéria
Matéria é tudo aquilo que ocupa espaço e possui massa.
• 
Estados da matéria
Toda matéria, pelo menos em princípio, pode existir em três estados: sólido, líquido e gasoso.
Vamos agora conhecer um breve relato histórico sobre a química e os estudos que a transformaram nessa
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Vamos agora conhecer um breve relato histórico sobre a química e os estudos que a transformaram nessa
ciência importante e imprescindível para a manutenção da vida humana.
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Uma molécula é um agregado de, pelo menos, dois átomos ligados em um arranjo definido por forças químicas
(também chamadas de ligações químicas). Uma molécula pode possuir átomos do mesmo elemento ou átomos
de dois ou mais elementos unidos.
A partir do tipo e número de átomos que uma molécula possui, podemos escrever sua fórmula molecular. Confira
alguns exemplos, clicando nas abas abaixo. 
•
Dióxido de Carbono (CO2)
Possui dois átomos de oxigênio e um de carbono.
•
Metano (CH4)
Possui um átomo de carbono e quatro de hidrogênio.
As moléculas que têm carbono na sua composição são chamadas de moléculas , e aquelas que não têmorgânicas
são chamadas de . Posteriormente, iremos abordar as principais moléculas orgânicas, suasinorgânicas
características e funções.
Como dito anteriormente, dois átomos permanecem unidos por ligações químicas para formar moléculas. Dois
tipos de ligações químicas são muito importantes para a compreensão da : ligações covalentes equímica da vida
não covalentes. Ligação covalente é a ligação em que há compartilhamento de elétrons entre átomos; essas
ligações tendem a ser mais fortes. Graficamente são mostradas como um ( – ) entre dois átomos, e podem ser
ligações simples, duplas ou triplas, como ilustrado a seguir:
Figura 2 - Anotações moleculares amplamente utilizadas em bioquímica.
Fonte: Udaix/Shutterstock.
Dentre as ligações não covalentes, se destacam as ligações de hidrogênio e as ligações iônicas. Esse é um tipo de
ligação química em que não há compartilhamento de elétrons. A ligação é baseada na atração eletrostática entre
átomos, como a ligação que ocorre entre Na+ e Cl- na formação do sal de cozinha.
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Figura 3 - Ligações químicas entre átomos.
Fonte: Adaptada de Nasky; OSweetNature/Shutterstock.
Por fim, um íon é um átomo ou grupo de átomos que tem uma carga positiva ou negativa. Um é um íonânion
com carga negativa, em virtude de um aumento do número de elétrons, e um , um íon com carga positiva,cátion
devido à perda de um ou mais elétrons. O cloreto de sódio (NaCl), o sal de cozinha, é denominado um composto
iônico, pois é formado por cátions e aníons (Na+ e Cl-).
Dando sequência aos seus estudos sobre o surgimento das células, veremos sobre de outro elemento químico
muito importante: a água. Vamos lá?
1.1.3 A Água
A água representa cerca de70% do peso nos organismos. As teorias evolutivas celebram que a formação da vida
como conhecemos atualmente é resultado das características dos ambientes aquosos primordiais.
VOCÊ QUER VER?
Quer conhecer inúmeros tipos de moléculas? Acesse o site 3DChem.com e confira. Disponível
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Figura 4 - Molécula da Água.
Fonte: Fonte: Shade Design/Shutterstock.com.
As características físico-químicas da água explicam por que a vida pode ter se estabelecido inicialmente em
ambientes aquosos. Para conhecer mais sobre a água, clique nas setas abaixo.
O ponto de ebulição, fusão e vaporização da água é maior na água do que em outros solventes devido à grande
coesão interna entre os átomos de hidrogênio e oxigênio da molécula.
A molécula de água possui dois dipolos elétricos, gerando uma ligação de hidrogênio (VOET, 2013).
Essa ligação é mais fraca que uma ligação covalente, permitindo que a água interaja com diversas moléculas,
solubilizando-as.
Graças a essa propriedade, a água é conhecida como .solvente universal
Compostos que se dissolvem bem na água são chamados de hidrofílicos.
Aqueles que não se dissolvem, chamados de hidrofóbicos.
Além de solvente, a água também é importante para o processo de tamponamento celular, garantindo a
dissociação de moléculas de hidrogênio e hidroxilas para manutenção do pH celular.
Adicionalmente, a água também tem papel reagente, podendo participar ativamente de reações químicas, como
condensações, hidrólise e oxidorredução.
Os seres vivos são adaptados a ambientes aquosos e a grande maioria das reações bioquímicas ocorrem em
ambiente aquoso, dentro das células, no citosol. Até mesmo as macromoléculas que repelem água se organizam
em estruturas hidrofóbicas de dobramento essenciais para sua estabilidade, e sem a presença de água para
induzir a repulsão, essa estrutura de dobramento não seria possível. Assim, a água é essencial para manutenção
da vida, visto que sem ela, não ocorrem as reações necessárias para manutenção celular.
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Figura 5 - Manutenção da vida.
Fonte: Fonte: ESB Professional/Shutterstock.com.
A seguir, você aprenderá mais sobre os ácidos e bases. Fique atento!
1.1.4 Ácidos e Bases
Um dos tipos de reação química mais simples, e que tem grande importância para as células, ocorre quando uma
molécula que possui alguma ligação covalente altamente polar entre um hidrogênio e outro átomo se dissolve
em água. Quando uma molécula polar fica rodeada por moléculas de água, o próton (H+) é atraído pela carga
parcialmente negativa do átomo de oxigênio de uma molécula de água adjacente. Esse próton pode se dissociar
facilmente do seu parceiro original e se associar ao átomo de oxigênio de uma molécula de água, gerando um íon
hidrônio (H3O+) (ALBERTS, 2017).
Sendo assim, as moléculas que liberam prótons quando dissolvidas em água, formando, assim, H3O+, são
denominadas . Já a é o oposto de ácido: é definida como qualquer molécula capaz de aceitar um ácido base
próton de uma molécula de água. O interior das células também é mantido próximo da neutralidade pela
presença de ácidos e bases fracos (tampões), que podem liberar ou receber prótons próximos do pH 7, o que
mantém o ambiente celular relativamente constante sob uma grande variedade de condições.
1.1.5 Moléculas orgânicas
As moléculas orgânicas são aquelas que têm carbono como parte estrutural. O carbono é um elemento versátil,
capaz de realizar diferente tipos de ligações covalentes – simples, duplas, triplas – com diferentes elementos
químicos, como oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, formando a estrutura básica das biomoléculas. Para
compreender a química das células, devemos compreender a química dos elementos. Clique nos itens abaixo e
conheça mais sobre o carbono.
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• 
O carbono é o elemento primordial para formação dos compostos orgânicos que garantem a
sobrevivência celular.
• 
A capacidade de formação de ligações do carbono reflete os diferentes tipos de biomoléculas.
• 
O carbono representa mais de 50% do peso seco total das células, explicitando a organização dos
seres vivos em torno deste elemento.
• 
O carbono pode fazer até quatro ligações simples a partir de seu núcleo. A estrutura das quatro
ligações remete a um tetraedro, com ligações nos quatro vértices.
• 
O carbono também realiza ligações duplas e triplas, por meio do compartilhamento de pares de
elétrons, sendo dois pares compartilhados nas ligações duplas e três pares nas ligações triplas.
• 
A versatilidade das ligações resulta em um universo muito amplo e diverso de grupos químicos
funcionais formados, que têm extrema importância para a dinâmica celular dos seres vivos.
Veja abaixo alguns exemplos de moléculas orgânicas (aminoácido alanina e glicose) e de como o átomo de
carbono pode ser ligar a diversos outros átomos.
Figura 6 - Moléculas orgânicas.
Fonte: Fonte: Shmitt Maria/Shutterstock.
Agora, para uma experiência mais dinâmica, acesse os links a seguir e explore essas moléculas em 3D!
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Há centenas ou até milhares de biomoléculas nas células. Essas biomoléculas foram sendo conservadas ao longo
dos processos evolutivos, participando ativamente das vias metabólicas essenciais dos seres vivos.
As principais biomoléculas, ou macromoléculas, presentes nas células são os carboidratos, lipídios, proteínas
/enzimas e os ácidos nucleicos. Para conhecer mais sobre elas, clique nas abas a seguir.
Proteínas
As proteínas compreendem a segunda classe de elementos mais abundantes nas células. Elas são mediadores de
praticamente todas as reações celulares. São polímeros, ou seja, a junção de monômeros de estruturas mais
simples – chamadas de aminoácidos – que se polimerizam para formar uma estrutura complexa. Portanto, são
polímeros de aminoácidos com funções diversas, incluindo função catalítica (enzimas), estrutural, transporte
intra e extracelular, sinalizadores, entre outras. A ligação dos aminoácidos ocorre por meio de uma ligação
peptídica, formando um polímero proteico através de ligações covalentes. Como resultado, são obtidas
moléculas proteicas biologicamente ativas com funções diversas nas células, que possuem milhares de proteínas
em seu interior.
Lipídios
Os lipídios são moléculas derivadas de hidrocarbonetos, ou seja, estruturas formadas primordialmente por
carbono e hidrogênio. São insolúveis em água e são elementos importantes para manutenção estrutural da
célula, visto que estão presentes na membrana plasmática como barreira seletiva e de proteção juntamente com
agregados proteicos. As principais funções dos lipídios nas células são reserva energética, manutenção da
temperatura e estrutural.
Carboidratos
Os carboidratos são estruturas formadas essencialmente por carbono, hidrogênio e oxigênio. O exemplo mais
simples de carboidrato é a molécula de glicose. Os carboidratos podem sem simples (monossacarídeos) ou
complexos (polissacarídeos) e são classificados popularmente como açúcares. São importantes como reserva
VOCÊ QUER VER?
Para conhecer a molécula da Alanina, clique em:
Alanina < >.http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=36
E para conhecer a molécula da Glicose, clique em:
Glicose < >.http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=423
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=36
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=423
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complexos (polissacarídeos) e são classificados popularmente como açúcares. São importantes como reserva
energética, estrutural, sinalização entre proteínas e outras macromoléculas, além de terem outras funções
essenciais.
Ácidos nucléicos
Os nucleotídeos são os constituintes dos ácidos nucleicos, DNA e RNA. Cada nucleotídeo, apresenta três
elementos principais em sua estrutura: uma base nitrogenada, uma pentose e um grupo fosfato. As bases
nitrogenadas são quatro: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). A polimerização dos nucleotídeos
origina os ácidos nucleicos: RNA ou DNA e ocorre por ligações do tipo fosfodiéster entre dois nucleotídeos. A
distinçãoentre RNA e DNA ocorre pela presença de pentoses (açúcares de cinco carbonos) diferentes, e a
substituição da base timina, por uma base chamada uracila (U). A estrutura dos ácidos nucléicos é helicoidal em
dupla-hélice, com bases complementares (pares de base) ligadas por pontes de hidrogênio, e foi proposta por
Watson e Crick.
Você sabe quem descobriu o DNA? Dê continuidade aos seus estudos e confira!
Nas próximas sessões, você estudará mais detalhes sobre as macromoléculas essenciais. Este e outros temas
serão abordados para que a compressão da importância delas nas células seja esclarecida e melhor fixada.
Vamos continuar explorando a maquinaria celular?
1.2 Origem da vida e teoria celular
Como a vida começou? A explicação da origem da vida para as ciências biológicas tem um marco muito
importante: a descoberta das células!
Mas, antes dar continuidade aos seus estudos sobre a origem da vida e teoria celular, assista ao vídeo
especialmente desenvolvido para esta seção.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id
/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1550083221&entry_id=1_obr4hk1a
As células foram descobertas pelo cientista inglês Robert Hooke, no século XVII, com o auxílio de um microscópio
rudimentar. Hooke observou, pela primeira vez, uma estrutura de cortiça vegetal. Ele foi capaz de identificar
pequenos compartimentos que nomeou de célula, pela origem latina “ ”, compartimento fechado, ao observarcella
as divisões referentes as paredes celulares. Anos depois, cientistas foram capazes de observar o núcleo, com
microscópios melhores. Desde o século XIX, os cientistas sabem que todos os seres vivos são formados por
células, e descobertas foram sendo realizadas para construir teorias que possam explicar a origem das células e
VOCÊ O CONHECE?
Watson e Crick são considerados os pais da estrutura do DNA, mas foi Rosalind Franklind que
deu passos essenciais para que eles conseguissem desvendar a estrutura em hélice. Rosalind
infelizmente não teve seu talento reconhecido em vida, mas sua história de vida é inspiradora
para todos os amantes da ciência. Para conhecê-la melhor, acesse: <https://cib.org.br/mulher-
>.que-fotografou-o-dna-conheca-rosalind-franklin/
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https://cib.org.br/mulher-que-fotografou-o-dna-conheca-rosalind-franklin/
https://cib.org.br/mulher-que-fotografou-o-dna-conheca-rosalind-franklin/
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células, e descobertas foram sendo realizadas para construir teorias que possam explicar a origem das células e
início da vida (JUNQUEIRA, 2012).
Nesta seção, iremos compreender como as células surgiram e qual o impacto disso no contexto da evolução dos
organismos.
Mantenha-se atento e bons estudos!
1.2.1 Origem da vida: teorias e o elo com surgimento celular
O processo evolutivo que originou as primeiras células começou na Terra, há aproximadamente quatro bilhões
de anos. Naquela época, a atmosfera provavelmente continha vapor d’água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto
de hidrogênio e gás carbônico.
Para que o surgimento da vida fosse possível, como você estudou na seção anterior, há milhões de anos,
surgiram ligações entre elementos químicos da atmosfera primitiva. Esses elementos deram origem às
moléculas que permitiram o surgimento das formas mais básicas de vida. Essas ligações foram resultado de
descargas energéticas que desencadearem desequilíbrio eletrônico. Esses elementos, por sua vez, se associaram
em uma sopa orgânica, gerando moléculas como os ácidos nucleicos e os aminoácidos (JUNQUEIRA, 2012). 
Eventualmente, após o surgimento dessas moléculas essenciais, as células surgiram. Com o surgimento das
células, surgiram os primeiros organismos vivos. Mas como as células surgiram? E como surgiram diferentes
tipos de células? Vamos descobrir?!
VOCÊ QUER VER?
Vamos conhecer uma laboratório virtual e aprender a usar um microscópio? Veja esse objeto
interativo e aprenda mais sobre esse instrumento fundamental para a ciência!
Disponível em: < >https://www.brainpop.com/games/virtuallabsusingthemicroscope/
VOCÊ SABIA?
O documentário “Origem da vida”, produzido pela National Geographic, mostra uma linha do
tempo pautada em eventos científicos importantes para a compreensão da origem da vida. É
uma série muito interessante para aprender mais sobre o assunto e conhecer curiosidades
sobre as teorias e seus criadores, incluindo a análise de experimentos antigos e atuais. Que tal
aprender um pouco mais sobre esse assunto tão intrigante? Assista ao vídeo e aproveite!
Acesse o link: < >.https://www.youtube.com/watch?v=SYOarZKipnU
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1.2.2 A primeira célula seria composta por RNA autoreplicativo!
A formação espontânea de moléculas orgânicas foi demonstrada experimentalmente pela primeira vez na
década de 1950. Na ocasião, Stanley L. Miller e Harold C. Urey demonstraram que a descarga de faíscas elétricas
em uma mistura de H2, CH4 e NH3 na presença de água, levou à formação de uma variedade de moléculas
orgânicas, incluindo vários aminoácidos (JUNQUEIRA, 2012). A hipótese mais aceita atualmente é a de que fitas
de RNA se formaram e foram englobados em membranas lipídicas, dando origem às protocélulas (células
primitivas). Esse RNA foi capaz de se autoduplicar, proporcionando a divisão das células primitivas. Um passo
crítico no entendimento da evolução molecular foi alcançado no início dos anos 1980, quando foi descoberto que
o RNA é capaz de catalisar uma série de reações químicas, incluindo a polimerização de nucleotídeos.
Consequentemente, acredita-se que o RNA tenha sido o sistema genético inicial, e acredita-se que um estágio
inicial da evolução química tenha sido baseado em moléculas de RNA autorreplicativas (que possuem a
capacidade de duplicar-se a partir de uma molécula molde, formando cópias de si mesmas). Esse foi um período
de evolução conhecido como o mundo do RNA. As interações ordenadas entre o RNA evoluíram para o código
genético atual e o DNA acabou substituindo o RNA como material genético (COOPER, 2000). Apesar de a teoria
da origem da primeira célula ainda ter lacunas, ela é a mais bem aceita no meio científico, atualmente.
Agora, conheça mais sobre a organização inicial de um RNA autorreplicante no interior de uma bicamada
fosfolipídica de uma célula primitiva, observando a figura a seguir.
Figura 7 - Organização inicial de um RNA auto replicante no interior de uma bicamada fosfolipídica: célula 
primitiva.
Fonte: Adaptada de National Center for Biotechnology Information, [s.d].
Acompanhe, na sequência, como ocorreu o surgimentos dos primeiros organismos. Para tanto, clique nos itens
abaixo.
• 
Primeiros organismos
Os primeiros organismos eram heterotróficos (incapaz de produzir o próprio alimento e que se
nutre de outros seres vivos) anaeróbicos (não utilizavam oxigênio em seu metabolismo), devido à
ausência de oxigênio na atmosfera terrestre.
• 
Autotrofia
Com o passar do tempo, esses organismos passam a apresentar alterações genéticas que
possibilitam a autotrofia, como observado nas algas azuis.
• 
Fotossíntese
•
•
•
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Fotossíntese
Surge então, a capacidade de realizar fotossíntese nesses organismos, alterando a atmosfera
primitiva pela geração de oxigênio (JUNQUEIRA, 2012).
• 
Organismos aeróbicos
A partir dessa alteração, organismos aeróbicos surgem, e a vida, que até então ocorria em
ambiente aquoso, passa a ser possível no ambiente terrestre.
• 
Procariontes e unicelulares
Os primeiros organismos são classificados como procariontes (material genético não protegido
por núcleo) e unicelulares.
Supõe-seque o passo seguinte no processo evolutivo foi o surgimento das células eucariontes (com material
genético protegido por envoltório ou núcleo). Tudo indica que as células eucariontes, caracterizadas por seu
elaborado sistema de membranas internas, tenham se originado a partir de procariontes, por invaginações da
membrana plasmática. Essa hipótese é apoiada pela observação de que as membranas intracelulares se
assemelham à membrana plasmática. A invaginação da membrana foi fundamental para a evolução das células
eucariontes, pois formou diversos compartimentos intracelulares, ou organelas, como o núcleo, retículo
endoplasmático, endossomos, lisossomos e aparelho de Golgi, que são organelas (microrregiões) com
composições e atividades funcionais específicas (JUNQUEIRA, 2012). Por fim, há evidências sugestivas de que as
organelas envolvidas nas transformações energéticas, cloroplastos e mitocôndrias, originaram-se de bactérias
que foram incorporadas e se estabeleceram como simbiontes no interior das células eucariontes hospedeiras,
criando um relacionamento mutuamente benéfico e que se tornou irreversível com o passar dos anos. A figura a
seguir apresenta a teoria da Endossimbiose. Confira!
Figura 8 - a) Ilustração da teoria da invaginação da membrana plasmática; b) Ilustração da teoria da 
Endossimbiose.
Fonte: Adaptada de Junqueira; Carneiro (2012, p. 12-13).
Perceba que na imagem A podemos visualizar o processo de invaginação da membrana plasmática que deu
•
•
- -14
Perceba que na imagem A podemos visualizar o processo de invaginação da membrana plasmática que deu
origem ao envelope nuclear e possibilitou que as células evoluíssem de procariotos para eucariotos. Já na
imagem B, observe a internalização de uma célula aeróbia, capaz de realizar fosforilação oxidativa, que
posteriormente evoluiu para as nossas mitocôndrias.
Agora, vamos conhecer outros aspectos relacionados as células procariontes. Para tanto, mantenha-se atento ao
próximo subtópico. Vamos lá?
1.2.3 Células procariontes
Vimos que as células procariontes são mais simples e menores do que as células eucariontes. Para conhecer as
principais características dessas células, cujo material genético não protegido por núcleo, clique nas abas abaixo
(ALBERTS,2017).
Ausência de núcleo
Ausência de núcleo (carioteca). A carioteca é uma membrana que envolve o DNA, compartimentalizando essa
região.
Estruturas funcionais
Não apresentam organelas citoplasmáticas, que são estruturas funcionais limitadas por membranas.
DNA circular
Seu DNA é cíclico, diferente dos eucariotos que possuem DNA linear (com extremidades livres).
As células procariontes não são capazes de se associar formando tecidos: uma única célula procarionte dá
origem a um organismo procarionte, isto é, um organismo unicelular. Podem ter formas diversas, dentre elas
coco (forma esférica) e bacilo (forma de bastão) e a reprodução ocorre de forma assexuada, por fissão binária
(ALBERTS, 2017).
VOCÊ SABIA?
Para ampliar seus conhecimentos sobre a origem das células, sugerimos que você acesse o site
. Você terá uma experiência microscópica, aoLearn.Genetics – Genetic Science Learning Center
comparar a escala de tamanho entre uma célula eucarionte (célula de pele = ),skin cell
procarionte (bactéria E. coli) e um vírus (HIV)! Você irá se surpreender o quão pequenas essas
estruturas são quando comparadas à um grão de arroz!
Disponível em: < >.https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/scale/
https://learn.genetics.utah.edu/content/cells/scale/
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Figura 9 - Tipos de bactérias.
Fonte: Designua/Shutterstock.
A célula procarionte mais estudada é uma bactéria chamada de Escherichia coli, e, assim como, ela há milhares
de outras espécies de bactérias. Uma célula procarionte possui o material genético não compartimentalizado,
polissacarídeos formando uma cápsula protetora, parede celular e fosfolipídios formando a membrana celular,
flagelos para locomoção (em alguns organismos), citoplasma e ribossomos (JUNQUEIRA, 2012). Podemos
observar a estrutura da célula procariótica e seus componentes na parte A da figura abaixo.
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Figura 10 - A célula procariótica é mais simples e não apresenta carioteca, contendo estruturas para locomoção e 
reprodução em seu exterior.
Fonte: Ducus59us/Shutterstock.
Para complementar seus estudos sobre a origem da vida, na sequência, vamos apresentar outros aspectos
relacionados às células eucariontes. Mantenha-se concentrado.
1.2.4 Células eucariontes
As células eucariontes são mais complexas e organizadas quando comparadas às procariontes. Possuem
organelas celulares e um núcleo bem definido e compartimentalizado. São capazes de se associar e formar
tecidos. Além disso, essas células podem estar presentes em organismos unicelulares, como leveduras e
parasitas, ou pluricelulares, como plantas e animais. Dentre as organelas mais importantes estão os ribossomos,
lisossomos, peroxissomos, mitocôndrias, complexo de Golgi e retículo endoplasmático rugoso e liso (JUNQUEIRA,
2012). A presença de organelas permite a ocorrência de reações bioquímicas mais complexas, possibilitando o
surgimento de funções que permitiram a evolução das espécies. A figura a seguir apresenta uma célula
eucarionte. Confira!
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Figura 11 - A célula eucariótica apresenta carioteca e organelas.
Fonte: Achiichiii/Shutterstock.
Agora, convidamos você a explorar algumas organelas celulares. Para tanto, observe os itens que compõem cada
uma delas e conheça suas funções, segundo Junqueira (2013).
Agora, dando sequência aos nossos estudos, vamos conhecer os aspectos comuns aos dois tipos de células: as
procariontes e eucariontes. Vamos lá?!
1.2.5 Aspectos comuns em procariontes e eucariontes
Como pudemos estudar nesta seção, ainda há muitas lacunas para a compreensão da origem da vida. Todavia,
temos fortes indícios teóricos sobre esse assunto, como a hipótese da sopa orgânica, o surgimento de RNA e
protocélulas e o eventual surgimento de procariontes, muito importantes na formação das células eucariontes,
de acordo com a teoria da endossimbiose. Assim, podemos compreender as semelhanças entre todas as células,
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de acordo com a teoria da endossimbiose. Assim, podemos compreender as semelhanças entre todas as células,
independentemente de sua origem e classificação. O próximo ponto é conhecer algumas funções comuns a todos
os tipos celulares (ALBERTS, 2017). Para tanto, clique nas abas a seguir.
O D N A é a
molécula da
vida
Todas as células vivas da Terra armazenam suas informações hereditárias na forma de
moléculas de DNA de fita dupla. Assim, é possível inserir um pedaço de DNA de uma célula
humana em uma bactéria. Bem como, também é possível inserir um pedaço de DNA
bacteriano em uma célula humana. As informações, nas duas situações, serão lidas,
interpretadas e copiadas com sucesso.
Hereditariedade
As células replicam sua informação genética da mesma forma, a partir de um molde, para
garantir a hereditariedade. Ou seja, as células liberam uma fita simples do seu material
genético como molde no processo de replicação, que servirá de base para a produção de
novas moléculas de DNA ou RNA que serão transmitidas para as outras células, via sexuada
ou assexuada.
Transcrição de
RNA 
A produção de proteínas em todas as células é baseada na transcrição de RNA, que é o
intermediário da informação genética. Todas as células utilizam as proteínas como
catalisadores de suas reações e produzem essas proteínas da mesma maneira, por meio dos
processos de transcrição e tradução.
Sendo assim, podemos concluir que, apesar da distinção entre as células, várias característica essenciais,
pincipalmente voltadas para transmissão de informação genética, são idênticas, fortalecendo a hipótese de que
todas as células têm um ancestral em comum.
Agora que pudemos compreender melhor como surgiu e como funcionam as nossas “usinas bioquímicas”, as
nossas células, podemos estudar melhor as biomoléculas que permitem que toda essa maquinariase mantenha
ativa! Vamos lá?
Vamos praticar o que estudamos até aqui? A partir de seus estudos sobre a origem das células, clique e arraste os
nomes das partes que compõem a célula eucarionte para os lugares adequados.
1.3 Aminoácidos, proteínas e enzimas: estruturas e função.
As proteínas estão presentes e formam muitos componentes do nosso organismo. Elas representam
aproximadamente 40% do peso seco do nosso corpo e estão presentes em nossas unhas, cabelos, pele, ossos,
músculos, e até no sangue. Além de desempenharem uma função estrutural, há uma classe de proteínas especial,
chamadas de enzimas, que aceleram reações químicas em nosso organismo.
Na sequência, antes de aprofundar em seus estudos sobre os aminoácidos, proteínas e enzimas, assista ao vídeo
VOCÊ QUER LER?
O livro “O gene egoísta”, de Richard Dawkins, traz uma visão diferenciada sobre a evolução das
células. O livro apresenta um ponto de vista voltada para o DNA, como se os genes fossem
responsáveis pela evolução de modo consciente. É uma obra muito interessante e que nos faz
refletir sobre uma nova perspectiva em relação aos genes e informação hereditária.
Fonte: DAWKINS, Richard. . Trad. Geraldo Florsheim. Belo Horizonte: EditoraO Gene Egoísta
Itatiaia; São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 1978.
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Na sequência, antes de aprofundar em seus estudos sobre os aminoácidos, proteínas e enzimas, assista ao vídeo
especialmente desenvolvido para esta seção.
https://cdnapisec.kaltura.com/p/1972831/sp/197283100/embedIframeJs/uiconf_id/30443981/partner_id
/1972831?iframeembed=true&playerId=kaltura_player_1550163776&entry_id=1_u2b9zncb
Todas as proteínas têm uma coisa em comum: são formadas pelos mesmos blocos de montagem – os
aminoácidos. Nesta seção, iremos explorar características importantes dessas moléculas.
1.3.1 Aminoácidos
Você viu em seus estudos que as proteínas são importantes biomoléculas presentes em nossas células. Todas as 
são formadas por , unidos por uma . A estrutura básica dosproteínas aminoácidos ligação peptídica
aminoácidos é composta por um átomo de carbono central (C), ligado à um grupo ácido carboxílico (COOH), um
grupamento amina (NH2) e uma cadeia lateral “R”. A cadeira lateral R é diferente para cada um dos 20
aminoácidos encontrados nas proteínas, e confere propriedades bioquímicas diferentes para cada um deles
(ALBERTS, 2017).
Figura 12 - Estrutura básica de um aminoácido, ilustrando o grupo ácido carboxílico (COOH em vermelho), um 
grupamento amina (NH2 em azul) e uma cadeia lateral R (em amarelo). De acordo com a cadeira lateral, os 
aminoácidos adquirem características bioquímicas distintas.
Fonte: Adaptada de Luciano Cosmo/Shutterstock.
Os aminoácidos podem ser nomeados de três formas diferentes. Clique nos itens a seguir e confira quais são elas.
• 
A primeira delas, é o nome por extenso, como por exemplo “Glicina” ou “Glycine”, do inglês.
• 
A segunda forma, é o código de três letras, que utiliza as três primeiras letras do termo em inglês.
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• 
A segunda forma, é o código de três letras, que utiliza as três primeiras letras do termo em inglês.
Continuando o exemplo da glicina, o código de três letras são as iniciais “GLY”.
• 
Por fim, há o código de uma letra, onde apenas uma letra, que pode ser a letra inicial ou não, é
associada a determinado aminoácido. No caso da glicina, temos a letra “G” (ALBERTS ,2017).
A figura a seguir apresenta a lista com todas as nomenclaturas para os 20 aminoácidos principais, assim como
suas estruturas químicas. Atente-se para os grupamentos laterais e as diferenças entre eles, que conferem
características aos diferentes aminoácidos em relação a: solubilidade em água (hidrofobicidade), tamanho da
molécula, presença de carga, entre outras característica físico-químicas que influenciam diretamente o meio
biológico. Em pH neutro, todos os aminoácidos estão em sua forma ionizada (carregada).
Figura 13 - Os aminoácidos possuem diferentes cadeias laterais, que fornecem suas características físico-
químicas. Preto: átomos de carbono; azul: nitrogênio; vermelho: oxigênio; branco: hidrogênio; amarelo: enxofre.
Fonte: molekull_be/Shutterstock.
•
•
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As propriedades das cadeias laterais influenciam diretamente nas proteínas que serão formadas, e por isso, é
muito importante compreendermos porquê essas cadeias são tão importantes. A capacidade de repulsão ou
atração de moléculas de água, por exemplo, influenciam no dobramento das proteínas para a sua forma
biologicamente ativa. Portanto, caso ocorra alguma troca de um aminoácido hidrofóbico por um hidrofílico, por
exemplo, a conformação dessa proteína pode ser alterada, resultando em sua inativação (ALBERTS, 2017). Caso
esta proteína seja associada a uma função vital, a célula poderá morrer, e, consequentemente, também morrerá o
organismo vivo que carrega essa mutação. Diversas doenças têm base na mutação da trinca codificadora de
aminoácidos (chamada de códon), que pode sofrer alterações que resultam na troca de um aminoácido por
outro.
Nem todos os aminoácidos são produzidos pelos organismos e precisam ser adquiridos via alimentação. Nos
seres humanos, os aminoácidos produzidos por nós são chamados de não essenciais ou , ao passo quenaturais
os que precisamos obter por vias exógenas (alimentação) são os . essenciais
Figura 14 - Aminoácidos essenciais.
Fonte: Elaborado pelo autor, 2018.
Para conhecer a importância dos aminoácidos para a saúde humana, clique nas setas a seguir.
Além da formação de proteínas, os aminoácidos desempenham outras funções nas células, como por exemplo em
reações de reparo muscular, resistência física e resposta imunológica. Por isso, uma alimentação equilibrada
para adequação dos níveis de aminoácidos é de extrema importância.
Por meio da alimentação, consumimos proteínas complexas, formadas por muitos aminoácidos e pela ação de
enzimas digestivas. Essas proteínas são totalmente degradadas e os aminoácidos, absorvidos individualmente.
Para formação das proteínas, um processo que ocorre no interior das células, os aminoácidos são direcionados
aos ribossomos. Nessa organela, eles são unidos, por ligações peptídicas, que irão formam a estrutura proteica.
O processo de síntese proteica será abordado melhor na próxima unidade. A ligação peptídica ocorre entre o 
de um aminoácido e o de outro, com a liberação de uma molécula de água.grupo carboxila grupo amina
A molécula resultante da ligação entre dois aminoácidos é chamada de dipeptídeo, e para aquelas oriundas da
ligação de alguns aminoácidos, damos o nome de oligopeptídeo (a maioria dos peptídeos apresentam até 30
aminoácidos). Quando muitos aminoácidos se unem, damos o nome de polipeptídeos. Aos polipetídeos com
função biológica damos o nome de proteínas.
Os peptídeos apresentam funções importantes para as células, podendo atuar como hormônios, sinalizadores,
antibióticos, entre outros (MARZZOCO, 2015).
Confira, na figura abaixo, uma representação de ligação peptídica entre dois aminoácidos.
Figura 15 - Ligação peptídica entre dois aminoácidos.
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Figura 15 - Ligação peptídica entre dois aminoácidos.
Fonte: Marzzoco e Torres, 2015, p. 15.
Perceba que a ligação peptídica ocorre entre a hidroxila (OH) presente no Carbono de um aminoácido e o
Hidrogênio ligado ao Nitrogênio de outro aminoácido. Dessa reação ocorre a liberação de uma molécula de água.
Antes de continuar seus estudos, participe de mais uma experiência enriquecedora. Vamos lá?
Agora que já compreendemos como as proteínas são formadas e a importância de reconhecer as propriedades
das cadeias laterais, podemos começar nossos estudos sobre as proteínas. Vamos lá?!
1.3.2.Proteínas
As proteínas são as “engrenagens celulares”. São elas que regulam e possibilitam reações químicas, participam
de processos estruturais, de proteção e manutenção basal e vital dos organismos vivos. Geralmente, são
formadas pela união de mais de 50 aminoácidos, podendo variar amplamente em conformação e número de
aminoácidos. A distribuição de aminoácidos depende da informação genética e conformação associada àquela
proteína. Usualmente, todos os 20 aminoácidos principais estão presentes, em proporções variadas. As proteínas
têm níveis de estruturação distintos. A engloba a sequência de aminoácidos per se,estrutura primária
representada em um único plano, resultante das ligações peptídicas.
VOCÊ SABIA?
Você sabia que um dos adoçantes mais utilizados é um peptídeo? Trata-se do aspartame,
formado pelos aminoácidos fenilalanina e ácido aspártico. Ele é quase 200 vezes mais doce que
o açúcar!
VOCÊ QUER VER?
O convite agora é para explorar a estrutura de algumas moléculas em 3D. Veja se você é capaz
de identificar os dois aminoácidos!
Para ver a molécula do ácido aspártico, acesse:
Ácido aspártico < >.http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=51
Para ver a molécula da fenilalanina, acesse:
Fenilalanina < >.http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=44
Para ver a molécula do aspartame, acesse:
Aspartame < >.http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=24
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=51
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=44
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=24
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Figura 16 - Estrutura primária de uma proteína.
Fonte: Ciência, Educação/Shutterstock.
Observe na parte de cima da figura, em verde, a ligação peptídica entre dois aminoácidos. Já na parte de baixo,
identificamos as extremidades amino-terminal (NH2) e carboxi-terminal (COOH) e os aminoácidos que
compõem a proteína.
Agora, vamos testar seus conhecimentos sobre a cadeia polipeptídica. Para tanto, clique e arraste a partes
destacadas abaixo para os respectivos lugares.
Para dar sequência aos seus estudos sobre as proteínas, clique nas abas abaixo. Você aprenderá sobre a
estrutura secundária e o nível terciário. Fique atento!
Secundária
A estrutura secundária já contempla o enovelamento bidimensial da molécula, gerando as principais estruturas
energeticamente mais estáveis: alfa hélices e folhas beta. Na estrutura de alfa hélice, ocorre o enrolamento em
um eixo vertical, gerando uma torção ao redor desse eixo; já nas folhas beta, a interação ocorre lateralmente,
lembrando uma estrutura de folhas empilhadas. Nesse nível, as interações ocorrem entre as cadeias peptídicas,
por ligações ou pontes de hidrogênio.
Terciária
No nível terciário de estruturação, ocorre o enovelamento final, ou seja, interação entre estruturas secundárias.
Pode ocorrer interações entre hélices, entre folhas beta, entre ambas, ou entre regiões não enoveladas. Os
radicais R dos aminoácidos são os responsáveis por esse nível de estruturação, e podem realizar diferentes tipos
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Pode ocorrer interações entre hélices, entre folhas beta, entre ambas, ou entre regiões não enoveladas. Os
radicais R dos aminoácidos são os responsáveis por esse nível de estruturação, e podem realizar diferentes tipos
de ligações para realização da estruturação terciária, como ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas,
ligações iônicas (eletrostáticas) e forças de van der Waals. Além dessas ligações não covalente, um tipo de ligação
covalente é frequentemente observado na estruturação terciária: as pontes dissulfeto. Essas pontes são
realizadas entre aminoácidos cuja cadeia lateral apresenta uma molécula de enxofre (S), como as cisteínas. Os
enxofres da cadeia peptídica interagem covalentemente formando a ponte na estrutura e influenciando o
dobramento. (MARZZOCO, 2015)
Veja, na figura a seguir, o nível de organização secundário e terciário das proteínas. Perceba que, além das
ligações peptídicas, ocorrem interações entre os próprios aminoácidos. Essas interações fazem com que a cadeia
de aminoácidos “dobre-se” sobre si mesma. Dependendo como essas interações ocorrem, formam-se estruturas
características chamadas de alfa hélice e folha beta.
Figura 17 - Nível de organização secundário e terciário das proteínas.
Fonte: magnetix/Shutterstock.
No nível quaternário, mais complexo, ocorre a interação entre cadeias peptídicas distintas, podendo gerar
proteínas com mais de uma subunidade. Nem todas as proteínas possuem esse nível de organização. Nos últimos
níveis, a representação ocorre tridimensionalmente como ilustrado pela molécula de hemoglobina a seguir
(MARZZOCO, 2015).
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Figura 18 - Estrutura tridimensional da molécula de hemoglobina.
Fonte: molekull_be/Shutterstock.
Perceba, na imagem, que é possível visualizar quatro cadeias, duas alfa e duas beta representadas em amarelo e
vermelho. O grupamento heme contendo ferro, ao qual se liga o oxigênio, está representado em verde.
O enovelamento das proteínas ocorre em busca da conformação energeticamente mais favorável, ou seja, com
menor energia livre. Cada proteína tem uma conformação espacial característica e definida. É importante
compreendermos que as estruturas não são fixas, e podem ser alteradas de acordo com o meio e a necessidade
celular. Estados transitórios às vezes fazem parte do mecanismo funcional dessas proteínas.
A classificação das proteínas pode ser de acordo com sua forma, sendo então classificadas como globulares ou
fibrosas. Para conhecer sobre elas, conforme Marzzoco (2015), clique nas abas abaixo.
•
Proteínas globulares
Apresentam forma enovelada, próxima a uma forma esférica. A classe das proteínas globulares é
composta por proteína solúveis que desempenham funções no citosol principalmente.
•
Proteínas fibrosas
Possui forma alongada e tem função estrutural. Um exemplo de proteína fibrosa, é a queratina,
responsável pela rigidez das unhas, e o colágeno, importante componente da matriz extracelular
dos tecidos.
Para dar sequência aos seus estudos sobre os tipos de proteínas, realize a experiência prevista a seguir.
Aprender mais é gratificante. Aproveite!
•
•
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O estudo de todas as proteínas se um ser vivo é chamado proteoma. A análise do proteoma permite identificar
muitas informações sobre um organismo, desde seus ancestrais, até a compreensão de doenças em nível
molecular.
As proteínas são formadas a partir da informação genética, em que as bases nitrogenadas dos nucleotídeos que
formam o DNA são transcritas em RNA mensageiro, que, por sua vez, será traduzido em aminoácidos pelos
ribossomos. Esse processo é chamado de , e será trabalhado em mais detalhes nas próximas Expressão Gênica
unidades!
As proteínas podem estar associadas a compostos não proteicos, como açúcares, lipídios e íons metálicos. Esses
grupos são chamados grupos prostéticos e são essenciais para o correto funcionamento das proteínas.
Dependendo do componente que estiver associado, a proteína passa a ser chamada de, por exemplo,
lipoproteína (se estiver associada a um lipídio), glicoproteína (se estiver associada a um açúcar), e assim por
diante. Um grupo especial de proteínas com função catalítica, aceleram processos químicos nas células, que são
as enzimas. Vamos aprender mais sobre elas? Para tanto, fique atento ao próximo subtópico de estudo.
1.3.3 Enzimas
As enzimas são proteínas com ação catalisadora ou catalítica. Mas o que é uma ação catalítica? É uma ação que
resulta no favorecimento de uma reação química, pela diminuição da energia necessária para que ela ocorra.
Diversas reações químicas ocorrem em nosso organismo o tempo todo e a manutenção da vida celular depende
de dois fatores (MARZZOCO, 2015). Para conhecê-los, clique nas abas abaixo.
Velocidade As reações químicas devem ocorrer em uma velocidade adequada, para que não haja falta
VOCÊ SABIA?
Para ter uma experiência mais dinâmica, explore as formas tridimensionais de proteínas
fibrosas e globulares.
A proteína do colágeno pode ser vista em: <http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=195
>.
Já a Proteína-Tirosina-Fosfatase1B pode ser acessada em: <http://www.3dchem.com
>./3dmolecule.asp?ID=117
VOCÊ QUER LER?
Com o avanço da biotecnologia, é possível produzir proteínas com alto valor agregado de modo
recombinante, ou seja, construindo um DNA carregador contendo a sequência para a proteína
de interesse, e transformando esse DNA em um organismo que otimize a expressão e produção
desta proteína para fins comerciais. A insulina é produzida de maneira recombinante,
atualmente. Para saber mais, clique em: <http://profissaobiotec.com.br/insulina-
>.recombinante-como-afetou-vida-dos-pacientes/
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=195
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=117
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=117
http://profissaobiotec.com.br/insulina-recombinante-como-afetou-vida-dos-pacientes/
http://profissaobiotec.com.br/insulina-recombinante-como-afetou-vida-dos-pacientes/
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Velocidade As reações químicas devem ocorrer em uma velocidade adequada, para que não haja falta
nem excesso de certas substâncias em nosso organismo.
Especificidade
As reações químicas precisam ser altamente específicas, para que produtos definidos sejam
produzidos, pois eles são fundamentais para a vida.
O primeiro passo da reação enzimática, é a ligação ao substrato por meio do seu (porção da enzima osítio ativo
qual se liga ao substrato). A catálise se inicia com o reconhecimento do substrato pela enzima, formando um
estado de transição enzima-substrato, que é energeticamente mais favorável a formação dos produtos. Após a
ação da enzima, forma-se o produto, que agora é energeticamente estável.
É importante entendermos que a enzima faz parte da reação, mas não é modificada durante o processo. A ligação
ao substrato é altamente específica, e a reação chega a ser acelerada por fatores, que, às vezes, ficam na casa de
milhares!
Figura 19 - Ilustração da ação de uma enzima sob seu substrato específico. No primeiro caso, a enzima age sobre 
VOCÊ QUER LER?
Durante muito tempo, admitiu-se que todas as enzimas eram proteínas! Ou seja, que todos os
catalisadores biológicos eram proteínas, polímeros de aminoácidos. No início da década de
1980, entretanto, verificou-se que moléculas de RNA catalisavam reações químicas celulares. A
descoberta foi surpreendente e este tipo particular de catalisador recebeu o nome de ribozima.
Para saber mais sobre o assunto, acesse: <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles
>./PMC3770912/pdf/nihms413112.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3770912/pdf/nihms413112.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3770912/pdf/nihms413112.pdf
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Figura 19 - Ilustração da ação de uma enzima sob seu substrato específico. No primeiro caso, a enzima age sobre 
o substrato formado o produto 1 + 2. No segundo caso, a enzimas agem nos substratos 1 + 2, formando o 
produto.
Fonte: VectorMine/Shutterstock.
Há um sistema alfa numérico bastante complexo, o qual organiza a nomenclatura das enzimas, de acordo com
sua ação, substrato e produto gerado. Por exemplo, a enzima que catalisa a oxidação do etanol por NAD+ é
designada álcool: NAD+: oxirredutase e tem o número de classificação EC 1.1.1.1 (EC de ).Enzyme Comission
Porém, o que prevalece no cotidiano é o nome usual da enzima, nesse caso a enzima é conhecida como álcool
desidrogenase. Na terminologia usual, o nome é dado indicando o substrato, seguido de outra palavra terminada
em “ase”, que especifica o tipo de reação que a enzima catalisa (MARZZOCO, 2015).
As enzimas são classificadas em seis grupos, de acordo com o tipo de reação que catalisam (HARVEY, 2015). Para
saber mais sobre elas, clique nos itens abaixo.
• 
Oxirredutases
Fazem oxidação-redução de moléculas.
• 
Transferases
Fazem transferências de grupos.
• 
Hidrolases
Catalisam a quebra de ligações pela adição de água.
• 
Liases
Adicionam grupos em moléculas que possuem dupla ligação.
• 
Isomerases
Rearranjos intramoleculares.
• 
Ligases
Condensação de duas moléculas, consumindo ATP.
Há enzimas que necessitam de para exercer sua função catalítica. Esses cofatores, se associam aos cofatores
sítios ativos das enzimas e podem ser íons metálicos ou moléculas orgânicas, de complexidade variada, que
recebem o nome de coenzimas. Íons metálicos como Zn2+, Fe2+, Cu2+, Mg+, Mn+, e algumas vitaminas são
importantes . As vitaminas são compostos orgânicos sintetizados por plantas ou microrganismos,coenzimas
indispensáveis ao crescimento e às funções normais dos animais superiores e são requeridos na dieta em
pequenas quantidades (microgramas ou miligramas diários). As vitaminas são classificadas como lipossolúveis
(vitaminas A, D, E K) e hidrossolúveis, que incluem a vitamina C e as vitaminas do complexo B. Essas são
coenzimas importantes para muitas enzimas que participam de vias metabólicas para produção de energia e
uma ingestão inadequada pode levar a sérias complicações como anemia, fadiga e perda de memória (HARVEY,
2015).
•
•
•
•
•
•
- -29
Há fatores que podem interferir na eficiência de uma enzima: temperatura, pH e concentração do substrato! A
estrutura e a forma do sítio ativo dependem da estrutura tridimensional da enzima. Essa conformação pode ser
afetada por quaisquer agentes capazes de provocar mudanças na conformação da proteína. Para a maioria das
enzimas, existe uma faixa de pH e temperatura em que sua eficiência é máxima. Se alterações drásticas no pH ou
na temperatura do ambiente ocorrerem, a enzima pode ter sua eficiência reduzida. Há locais em nosso corpos,
como o estômago, em que o pH é extremamente baixo. Já locais como o intestino, o pH é mais elevado. As
enzimas presentes em cada um desses locais não teriam a mesma eficiência se o pH fosse diferente. Esse efeito
do pH e da temperatura sobre a estrutura das proteínas é chamado de .desnaturação
A velocidade da reação pode variar de acordo com a concentração de substrato disponível. A velocidade de uma
reação (V) é o número de moléculas de substrato convertidas em produto por unidade de tempo; geralmente, a
velocidade é expressa como μmol (micromol) de produto formado por minuto (μmol/minuto). Quanto maior a
concentração do substrato disponível, maior será a velocidade de uma reação catalisada, até que se atinja uma
velocidade máxima. Quando se chega a esse “platô” na velocidade de reação (altas concentrações de substrato),
temos o momento de saturação e estabilização da velocidade da reação, pois todos os sítios ativos encontram-se
virtualmente preenchidos (HARVEY, 2015).
VOCÊ SABIA?
A evolução da ciência permite que, atualmente, enzimas sejam sintetizadas em laboratório. Um
grupo de pesquisadores brasileiros conseguiu criar uma enzima sintética capaz de clivar DNA
de patógenos, com potencial aplicação para a saúde. A notícia pode ser lida aqui: <
http://agencia.fapesp.br/enzima-sintetica-abre-novas-perspectivas-na-pesquisa-em-saude
>./28293/
http://agencia.fapesp.br/enzima-sintetica-abre-novas-perspectivas-na-pesquisa-em-saude/28293/
http://agencia.fapesp.br/enzima-sintetica-abre-novas-perspectivas-na-pesquisa-em-saude/28293/
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Fonte: VectorMine/Shutterstock.
A atividade enzimática pode ser diminuída, também, pela ação de substâncias, genericamente chamadas de 
. Esses inibidores podem ser irreversíveis ou reversíveis. Estes, por sua vez, são classificados eminibidores
competitivos e não competitivos (quando competem ou não com o substrato pelo sítio ativo da enzima).
Algumas dessas substâncias são constituintes normais das células, outras são estranhas aos organismos (como
alguns compostos organofosforados presentes em pesticidas, e fármacos, como a aspirina e penicilina).
Os inibidores enzimáticos encontrados nas células que cumprem um papel regulador importante são designados
reguladores alostéricos. Como esses inibidores são produzidos pelas próprias células, a variação de sua
concentração é um recurso largamente empregado por elas no controle da velocidade das reações (MARZZOCO,
2015).
Vamos explorar como o pH pode interferir na eficiência de uma enzima?!
Agora, chegououtro momento importante: realizar uma atividade especialmente preparada para você. Você
VOCÊ QUER VER?
Acesse o a seguir e modifique as condições de pH em cada tubo de experimento (clicandosite 
nas setas para cima ou para baixo. Deixe os tubo com pH 3, 5, 7, 9 e 11. Adicione uma
quantidade fixa de substrato (1 g) em cada tubo arrastando o pó branco para dentro dos tubos.
Em seguida, faça o contrário. Mantenha o pH fixo nos tubos (pH 7), e adicione quantidades
diferentes de substrato em cada reação. Você é capaz de identificar qual a melhor condição de
reação para essa enzima?
Disponível em: <http://www.mhhe.com/biosci/genbio/virtual_labs_2K8/labs/BL_02/index.
>.html
http://www.mhhe.com/biosci/genbio/virtual_labs_2K8/labs/BL_02/index.html
http://www.mhhe.com/biosci/genbio/virtual_labs_2K8/labs/BL_02/index.html
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Agora, chegou outro momento importante: realizar uma atividade especialmente preparada para você. Você
deverá, na sequência, representar a enzima com e sem inibidor, indicando o que vai ocorrer em cada situação.
Vamos lá?!
Fique atento, pois no próximo tópico vamos estudar sobre outras estruturas importantes para compreender a
composição química dos organismos vivos: os carboidratos e lipídios. Siga em frente!
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1.4 Carboidratos e lipídios: estrutura e função
Antes dar continuidade aos seus estudos, convidamos você a acompanhar um vídeo que trata dos carboidratos
e lipídios. Nele, você poderá ver quais as principais funções biológicas desempenhadas pelos carboidratos e
lipídios nas células. Fique atento e aproveite essa oportunidade enriquecedora.
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Você estudou sobre a importância dessas moléculas na formação das células e origem da vida, não é mesmo?
Nesta seção, iremos aprofundar nossos conhecimentos sobre essas moléculas tão importantes. Vamos lá?!
1.4.1 Carboidratos
A fórmula geral dos carboidratos é dada por (CH2O)n. Perceba que seu nome está diretamente ligado à sua
fórmula química (hidrato de carbono), embora alguns carboidratos fujam à essa regra. Os carboidratos estão
presentes em nossa alimentação, e muitos conferem sabor doce aos alimentos como glicose, frutose e sacarose e
são chamados de açúcares ou sacarídeos. Os carboidratos podem ser classificados quanto ao número de suas
unidades componentes em e e . Os monossacarídeos são omonossacarídeos oligossacarídeos polissacarídeos
tipo mais simples de carboidratos, formados por apenas uma molécula. Podem ser nomeados de acordo com o
número de carbonos presentes em sua estrutura: em trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C) e hexoses (6C). Os
monossacarídeos são classificados de acordo com o grupo funcional que possuem, em cetoses e aldoses, que
contêm grupo funcional do tipo cetona ou aldeído, respectivamente (MARZZOCO, 2015).
Veja na próxima figura a estrutura linear de monossacarídeos com diferentes números de carbonos e grupos
funcionais.
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Figura 20 - Estrutura linear de monossacarídeos com diferentes números de carbonos e grupos funcionais. Na 
linha superior, temos as aldoses. Na linha inferior, temos as cetoses.
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 84.
Em soluções aquosas, como o citosol, os monossacarídeos com mais de quatro carbonos apresentam estrutura
cíclica. Por exemplo, as moléculas de glicose e frutose são monossacarídeos com seis carbonos, chamadas de
hexoses e adquirem a estrutura cíclica em meio aquoso.
Em geral, as formas cíclicas prevalecem nas células. Para a molécula de glicose, por exemplo, apenas 1%
permanece na forma aberta (HARVEY, 2015).
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Figura 21 - Estrutura cíclica da glicose.
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 84
Os oligossacarídeos são polímeros de monossacarídeos, ligados por . As ligaçõesligações glicosídicas
glicosídicas são ligações covalentes que ocorrem entre dois monossacarídeos, por meio da interação entre duas
hidroxilas, com liberação de uma molécula de água.
Agora, observe na figura a seguir, uma ligação glicosídica alfa-1,4, em outros termos, uma ligação glicosídica
entre o carbono 1 de um monossacarídeo e o carbono 4 de outro monossacarídeo.
Figura 22 - Ligação glicosídica entre o carbono 1 de um monossacarídeo e o carbono 4 de outro monossacarídeo 
(ligação glicosídica alfa-1,4).
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 86.
- -35
Os oligossacarídeos com maior função biológica são os dissacarídeos (união de dois monossacarídeos). Entre os
dissacarídeos, os mais comuns são consequência da ligação entre glicose e frutose, gerando a sacarose
(componente do açúcar de mesa); glicose e galactose, gerando, por sua vez, a (o açúcar presente nolactose
leite).
Figura 23 - Dissacarídeos e monossacarídeos em sua forma cíclica. Por meio da união de dois monossacarídeos, 
com uma ligação glicosídica, forma-se um dissacarídeo.
Fonte: lyricsaima/Shutterstock.
Você sabia que a junção de centenas de monossacarídeos dá origem aos polissacarídeos? Eles são moléculas de
reserva nos seres vivos, como o glicogênio nos animais e o amido nos vegetais.
Os polissacarídeos podem ainda ter função estrutural, como a quitina e a celulose nas plantas. Para saber mais
sobre o tema, clique nas abas abaixo.
•
Fator chave
A ligação glicosídica é um fator chave para a formação estrutural desses carboidratos complexos,
VOCÊ QUER VER?
Antes de continuar seus estudos sobre o tema, que tal conhecer algumas moléculas de
carboidratos em 3D?
Para conhecer a molécula da lactose, clique em:
Lactose (dissacarídeo presente no leite): < >http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=58
E, para conhecer a molécula da Sacarose, clique em:
Sacarose (dissacarídeo do açúcar de mesa): <http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?
>.ID=59
•
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=58
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=59
http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=59
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A ligação glicosídica é um fator chave para a formação estrutural desses carboidratos complexos,
que exercem as funções primordiais de armazenamento e estrutura, além de diversas outras,
como sinalização celular.
•
Adição de moléculas
A adição de moléculas, para formação das estruturas lineares longas é possível, pela presença das
extremidades redutoras que possibilitam a adição e remoção de novas moléculas de glicose e
alongamento ou diminuição da estrutura (MARZZOCO, 2015).
A figura a seguir apresenta uma estrutura de carboidratos. Observe que os destaques em verde são as unidades
formadoras. Em azul, temos as unidades de ramificação. E, por sua vez, em vermelho, estão as unidades
redutoras, pelas quais é possível fazer a adição ou remoção de unidades.
Figura 24 - Estrutura de carboidratos.
Fonte: Elaborada pelo autor, 2018.
As funções principais dos polissacarídeos são de armazenamento e estrutural. Além disso, são fonte principal
para o metabolismo energético das células. As moléculas mais simples, como a glicose, são o combustível celular
e base de rotas bioquímicas complexas que necessitam de energia ou precursores gerados na via da glicólise.
Para ampliar seus conhecimentos sobre a glicose, clique nas abas abaixo.
Principal carboidrato
A glicose é o principal carboidrato obtido pela alimentação nos seres humanos, que é baseada essencialmente na
ingestão de amido (polissacarídeo de glicose), sacarose (dissacarídeo de glicose) e lactose (dissacarídeo de
glicose e galactose).
Vias metabólicas
Essa glicose é, então, clivada e utilizada pelas vias metabólicas, garantindo a sobrevivência das células.
(MARZZOCO,2015)
Você sabe por que os seres humanos não digerem a celulose, presente na alface e na rúcula? Mesmo sendoum
polissacarídeo de glicose, assim como o amido (presente na batata e no arroz), os seres humanos não conseguem
digeri-la para obter moléculas de açúcar isoladas e utilizar para produzir energia! Na celulose, as unidades de
glicose são polimerizadas por ligações glicosídicas entre os carbonos 1 (com configuração β) e 4: ligações β-1,4.
Os seres humanos não possuem a enzima digestiva necessária para a quebra desta ligação específica, e, portanto,
a celulose proveniente dos vegetais que ingerimos não é digerida em nosso trato gastrointestinal, sendo
considerada uma fibra dietética (HARVEY, 2015).
•
- -37
A glicose é um carboidrato chave para a sobrevivência humana. Ela é o combustível básico das funções
neurológicas e, sem ela, o cérebro pode entrar em colapso. Por isso, períodos longos de jejum ou atividade física
muito intensa sem reposição energética podem causar danos ao cérebro. Toda a maquinaria celular é sustentada
pela via da glicólise e outras rotas alternativas, que geram energia, sob a forma de calor e ATP.
Para complementar seus estudos sobre o tema, conheça o caso de uma jovem de 21 anos e aprenda mais sobre a
lactose.
VOCÊ QUER LER?
Conheça mais sobre as fibras dietéticas e seus benefícios para a saúde lendo ao artigo “Fibra
alimentar – Ingestão adequada e efeitos sobre a saúde do metabolismo.” Você irá se
surpreender com o quanto é importante manter uma alimentação equilibrada, rica em fibras!
Disponível em: < >.http://www.scielo.br/pdf/abem/v57n6/01.pdf
VOCÊ SABIA?
Você sabia que seu tipo sanguíneo (A, B, O e AB) é determinado por carboidratos presentes na
superfície das hemácias? Isso mesmo, dependendo do tipo de açúcar presente na superfície
das suas células, você será de um tipo sanguíneo específico. Indivíduos do tipo A, possuem o
“Açúcar A”, indivíduos do tipo B possuem o “Açúcar B”, indivíduos AB possuem ambos e
indivíduos O não possuem nenhum. Para saber mais sobre esse assunto, leia o artigo “Aspectos
moleculares do Sistema Sanguíneo ABO”, disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/%0D
>/rbhh/v25n1/v25n1a08.pdf
http://www.scielo.br/pdf/abem/v57n6/01.pdf
http://www.scielo.br/pdf/%0D/rbhh/v25n1/v25n1a08.pdf
http://www.scielo.br/pdf/%0D/rbhh/v25n1/v25n1a08.pdf
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Vamos testar os conhecimentos adquiridos até aqui? Para isso, realize a atividade especialmente preparada para
você. Você deverá, então, clicar e arrastar os respectivos nomes para as moléculas que o representam.
Agora que você já conheceu sobre a estrutura e função dos carboidratos, vamos, dando sequência aos seus
estudos sobre o surgimentos das células, aprender sobre os lipídios. Mantenha-se concentrado e bons estudos!
1.4.2 Lipídios
O termo lipídio, conhecido como gordura ou óleo em nosso cotidiano, muitas vezes é tachado como vilão da
nossa dieta. Porém, essas moléculas são importantes fontes de energia para nosso organismo. Isto porque os
lipídios participam da estrutura das nossas membranas plasmáticas e servem como precursores para a síntese
de vitaminas e hormônios. Os lipídios formam um grupo de moléculas bastante diverso e possuem a
característica de serem pouco solúveis em água. Fazem parte desse grupo de moléculas os ácidos graxos e os
esteroides (como por exemplo o colesterol). Vamos conhecer um pouco mais sobre essas moléculas? Clique nas
abas abaixo e confira!
Ácidos graxos
Os geralmente são compostos por uma cadeia carbônica longa, com númeroácidos graxos 
par de átomos de carbono e sem ramificações, podendo ser saturada (conter apenas
ligações simples entre os átomos de carbono) ou conter uma ou mais instaurações (ligações
duplas) ao longo da cadeia.
Os compostos que contém apenas ligações simples são chamado de ácidos graxos
CASO
E. J. D., 21 anos de idade, sexo feminino. Apresenta quadro de diarreia e dor abdominal há seis
meses. Acreditava que seu quadro estava atribuído a estresse, porém, mesmo após início das
férias escolares não houve melhora. Orientada por um amigo se automedicou com
antiparasitário pois acreditava estar com “vermes”. O tratamento também não surtiu efeito. Ela
então decidiu procurar um médico. Na consulta, relatou que os sintomas aparecem
principalmente no período da manhã 1h – 2h após o café da manhã. Relata que costuma
consumir pão, leite, café, queijo e frutas. Alguns dias consome iogurte batido com aveia e
frutas. O médico suspeita de um quadro de intolerância à lactose e a jovem então relata que
seus pais apresentam a condição. O médico solicita que a jovem suspenda laticínios da dieta e
faça um exame chamado de teste de tolerância a lactose. No laboratório, a jovem mediu a
glicemia as 7h da manhã em jejum. Ela, então, ingeriu uma quantidade grande de lactose, na
forma de um líquido. Às 8h e as 9h mediram novamente os índices de glicose na corrente
sanguínea. Os índices não se elevaram, ficando quase iguais ao índice medido em jejum. Frente
aos resultados, o médico sugeriu o diagnóstico de intolerância a lactose. Você sabe como é
possível justificar os fatos observados?
Se justifica porque, em indivíduos normais, a enzima lactase age sobre a lactose no intestino,
rompendo a ligação glicosídica, resultando em moléculas de galactose e glicose. A glicose, ao
ser absorvida, eleva os seus níveis na corrente sanguínea. Em indivíduos intolerantes, a enzima
não é produzida. Sendo assim, a lactose permanece na forma de dissacarídeo e não é
absorvida. Por isso, os níveis de glicose no sangue não se alteram e o acúmulo de lactose no
intestino causa a diarreia e a cólica.
Nas células podem ocorrer associações entre os carboidratos e lipídios ou proteínas, formando
glicoconjugados, como os glicolipídios e glicoproteínas com funções diversas nas células,
incluindo sinalização e proteção celular.
- -39
Ácidos graxos
saturados 
Os compostos que contém apenas ligações simples são chamado de ácidos graxos
saturados.
Monoinsaturados
e p o l i -
insaturados
Já aqueles que contém apenas uma ligação dupla são chamados de monoinsaturados e duas
ou mais ligações duplas poli-insaturados (RODWELL, 2017).
Agora, confira, na figura a seguir, a estrutura molecular e tridimensional de dois ácidos graxos.
Figura 25 - Estrutura molecular e tridimensional de dois ácidos graxos. Ambos possuem 18 átomos de carbono, 
porém em (a) temos ácido esteárico, saturado e em (b), ácido oleico, insaturado (b). A presença da dupla ligação 
cis resulta em uma dobra na molécula.
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 89.
Analisado a estrutura da molécula, perceba que em uma das extremidades temos uma carboxila (COO-) e na
outra extremidade um CH3. Em uma das nomenclaturas utilizadas para identificar as ligações químicas das
moléculas de ácidos graxos, o carbono da extremidade CH3 é identificado como carbono de número 1 ou
também chamado de carbono ômega (ω). Ao representar a fórmula geral de um ácido graxo, identificamos em
primeiro lugar o número de carbonos totais da molécula, em seguida (separado por dois pontos), o número de
ligações duplas que ela possui. Por fim, indicamos a posição da primeira ligação dupla presente na cadeia.
Lembre-se de que o primeiro carbono da cadeia extremidade CH3 é chamado de ômega, e, se a primeira ligação
dupla está no segundo carbono, ela será chamada de ômega-2, se estiver no 6 carbono, ômega-6. (MARZZOCO,
2015). Para ampliar sua compreensão sobre o tema, vamos tomar como exemplo o ácido oleico, apresentado
anteriormente; veja:
18:1 ω-9
Observe que esse ácido graxo possui 18 carbonos e uma ligação dupla em sua estrutura. A ligação dupla está no
carbono número nove. Como vimos, os ácidos graxos poli-insaturados chamados de ômega-3 são aqueles que
possuem uma ligação dupla entre o terceiro e quarto carbono da cadeia (numerado a partir do carbono 1, ou
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possuem uma ligação dupla entre o terceiro e quarto carbono da cadeia (numerado a partir do carbono 1, ou
carbono ômega). Pode haver mais duplas ligações ao longo da cadeia, porém, apenas uma é identificada.
Alimentos como peixes (atum, salmão e sardinha) e azeite de oliva são fontes destes ácidos graxos.Figura 26 - Ácidos graxos do tipo ômega 3.
Fonte: Perception7/Shutterstock.
Lembrando que o EPA é o ácido eicosapentaenoico. Há o DHA é o ácido docosahexaenóico. E, por sua vez, o ALA é
o ácido alfa-linolênico; são ácidos graxos do tipo ômega-3, que trazem inúmeros benéficos à saúde. O último é
encontrado no azeite extra virgem, e os dois primeiros, em peixes como salmão e sardinha.
À temperatura ambiente, os ácidos graxos podem apresentar consistência diferentes. Ácidos graxos saturados
com mais de 14 carbonos são sólidos e, se possuírem pelo menos uma dupla ligação, são líquidos.
O grau de fluidez das membranas biológicas depende, então, do tipo de ácido graxo presente nos seus lipídios
estruturais. A diversidade lipídica é espécie-dependente, sendo que alguns só são produzidos por vegetais,
outros apenas por microrganismos e outros apenas por mamíferos, por exemplo. Sendo assim, o consumo de
diferentes formas de ácidos graxos é o ideal para a manutenção da saúde humana (RODWELL, 2017).
Os ácidos graxos livres são pouco encontrados nos organismos vivos e mais frequentemente estão ligados a uma
molécula de glicerol (um tipo de álcool) formando os triglicerídeos ou triacilgliceróis. Clique nas abas abaixo e
conheça mais sobre o assunto.
•
Tecido adiposo
Nos vertebrados, os triacilgliceróis são estocados no tecido adiposo, localizado no espaço
VOCÊ QUER LER?
Nos últimos anos, as investigações científicas têm comprovado que as dietas com quantidades
adequadas de ácidos graxos poli-insaturados desempenham papel importante na prevenção de
doenças cardiovasculares e aterosclerose! Nessa revisão da literatura, descubra diversos
benefícios relacionados ao consumo regular desse tipo de ácido graxo. Leia o artigo Ácidos
graxos poli-insaturados n-3 e n-6: metabolismo em mamíferos e resposta imune, disponível
em: < >http://www.scielo.br/pdf/rn/v23n6/13.pdf
•
http://www.scielo.br/pdf/rn/v23n6/13.pdf
- -41
Nos vertebrados, os triacilgliceróis são estocados no tecido adiposo, localizado no espaço
subcutâneo e visceral. Esse tecido atua também como isolante térmico e na proteção contra os
choques mecânicos.
•
Reserva de energia
Os triacilgliceróis são os lipídios mais abundantes na natureza, atuam como reserva de energia e
são formados por três moléculas de ácidos graxos esterificadas (ligadas) a uma molécula de
glicerol.
•
Gorduras animais
Os ácidos graxos podem ser iguais ou diferentes entre si. Os triacilgliceróis das gorduras animais
são ricos em ácidos graxos saturados, o que atribui a esses lipídios uma consistência sólida à
temperatura ambiente.
•
Óleos vegetais
Os ácidos graxos de origem vegetal, ricos em ácidos graxos insaturados, são líquidos.
Os óleos vegetais que são utilizados para a fabricação de margarinas passam por um processo de
hidrogenação, que reduz parte de suas duplas ligações e os torna sólidos à temperatura ambiente
(MARZZOCO, 2015).
Acompanhe, na sequência, uma representação de um triacilglicerol formado pela ligação de um glicerol e três
ácidos graxos.
Figura 27 - Triacilglicerol formado pela ligação de um glicerol e três ácido s graxos.
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 92.
Outro tipo de lipídio com importante função biológica são os . Eles são compostos de maneirafosfolipídios
semelhante aos triacilgliceróis, porém, possuem apenas duas cadeias de ácidos graxos ligados à molécula de
glicerol. Na terceira posição do glicerol, liga-se um grupo fosfato, que ainda pode se ligar a outras moléculas. Essa
configuração molecular confere aos fosfolipídios um caráter . Isso significa que uma porção daanfipático
molécula é ou (cabeça de fosfato), e a outra é ou (cauda de ácidos graxos)hidrofílica polar hidrofóbica apolar 
•
•
•
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molécula é ou (cabeça de fosfato), e a outra é ou (cauda de ácidos graxos)hidrofílica polar hidrofóbica apolar 
(RODWELL, 2017). Essa propriedade é fundamental para a organização da membrana plasmática e será mais
explorada nas próximas unidades. Fique atento!
Figura 28 - Fosfolipídeo.
Fonte: Alberts, 2017, p.72.
Na estrutura do fosfolipídeo observe uma porção hidrofóbica (caudas de ácidos graxos) e uma hidrofílica
(grupamento fosfato ligado ao glicerol).
Além dos ácidos graxo, triglicerídeos e fosfolipídios há uma outra classe de lipídios importantes, chamada de 
.esteroides
Os esteroides possuem uma conformação bastante diferente dos ácidos graxos, que são cadeias carbônicas
lineares. Essa classe de lipídios apresenta um núcleo tetracíclico característico em sua estrutura. O principal
representante desse grupo é o colesterol.
O colesterol é o esteroide mais abundante nos tecidos animais. É capaz de servir de precursor para síntese de
todos os outros esteroides, que incluem hormônios esteroides (hormônios sexuais e do córtex das glândulas
suprarrenais), sais biliares e vitamina D (MARZZOCO, 2015).
Por fim, o colesterol apresenta uma função estrutural importante, compondo a membrana plasmática das
células, conforme veremos nos próximos capítulos.
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Figura 29 - Molécula de colesterol.
Fonte: Marzzoco, 2015, p. 95.
A figura ilustra a molécula de colesterol, na qual podemos observar os quatro anéis carbônicos, o grupo polar
(OH) e a região apolar com aspecto mais linear. Essas características tornam a molécula anfipática.
Os triacilgliceróis e as moléculas de colesterol provenientes da dieta, e mesmo aquelas produzidas por via
endógena, viajam na corrente sanguínea em partículas chamadas de . São agregados moleculareslipoproteínas
solúveis formados por um núcleo central hidrofóbico de triglicerídeos e ésteres de colesterol (colesterol ligado a
um ácido graxo).
Esse núcleo é envolto por uma cada de fosfolipídios e proteínas chamadas de apoproteínas. Essa partícula se
torna solúvel em água devido à cabeça do fosfolipídio ser hidrofílica. Dependendo do tamanho e composição
(quantidade de lipídios e proteínas) dessas Lipoproteínas elas são chamadas de Lipoproteínas de alta (HDL),
baixa (LDL) e muito baixa (VLDL) densidade além dos quilomícrons (RODWELL, 2015).
VOCÊ O CONHECE?
Bruce D. Roth (nascido em Junho de 1954) é um americano PhD em química orgânica que, com
a idade de 32, descobriu a atorvastatina enquanto trabalhava na empresa Warner-Lambert,
posteriormente adquirida pela gigante farmacêutica Pfizer. Essa droga pertence à classe das
estatinas e é vendida como o medicamento Lipitor™ que se tornaria o medicamento mais
vendido na história da indústria farmacêutica! Ele é utilizado para reduzir os níveis de
colesterol e na prevenção de doenças cardiovasculares e já auxiliou no tratamento de milhões
de pessoas em todo o mundo. Entre 1996 e 2012 estima-se que o medicamento tenha um
resultado de vendas de mais de 125 bilhões de dólares!
Para saber mais sobre o Bruce D. Roth, consulte o site: <https://www.crainsnewyork.com
>./article/20111228/HEALTH_CARE/111229902/lipitor-becomes-world-s-top-selling-drug
https://www.crainsnewyork.com/article/20111228/HEALTH_CARE/111229902/lipitor-becomes-world-s-top-selling-drug
https://www.crainsnewyork.com/article/20111228/HEALTH_CARE/111229902/lipitor-becomes-world-s-top-selling-drug
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Na sequência, observe a representação de lipoproteínas de alta e baixa densidade (HDL e LDL) transportadoras
de colesterol e triglicerídeos na corrente sanguínea.
Figura 30 - Lipoproteínas de alta e baixa densidade (HDL e LDL), transportadoras de colesterol e triglicerídeos 
na corrente sanguínea.
Fonte: lyricsaima/Shutterstock.
Graças às lipoproteínas é possível transportar moléculas de ácidos graxos e colesterol por todo organismo para
VOCÊ QUER LER?
Diversos estudos clínicos, epidemiológicos e experimentais têm mostrado de maneira
incontestável a relação entre dosagem sérica dos níveis de lipoproteína de alta densidade
(HDL) e doença cardiovascular.
Baixos níveis de HDL estão presentes em aproximadamente 10% da população e representam
um dos mais frequentes achados de dislipidemia nos pacientes com doença arterial
coronariana (DAC).
Leia o artigo e descubra fatos interessantes sobre ela: estrutura,