Bioquimica Basica

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Linguística, 
Letras e Artes
Linguística, 
Letras e Artes
ISBN 978-85-68075-05-0
Bioquímica básica
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Rafael Honorio e Silva
Louise Cristine Franzoi
Sonia Maria Hiromi Nakagawa Mizoguchi
Edson Torres
Bioquímica básica
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
 Silva, Rafael Honorio e
S586b Bioquímica básica / Rafael Honorio e Silva, Louise 
Cristine Franzoi, Edson Torres, Sonia Maria Hiromi 
Nakagawa Mizoguchi– Londrina: Editora e Distribuidora 
Educacional S.A., 2014.
 176 p.
 ISBN 978-85-68075-05-0
 1. Bioquímica. 2. Metabolismo. I. Franzoi, Louise 
Cristine. II. Torres, Edson. III. Mizoguchi, Sonia Maria 
Hiromi Nakagawa. IV. Título.
 CDD 574.192
© 2014 by Editora e Distribuidora Educacional S.A. 
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida 
ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, 
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Coordenador de produção editorial: Sérgio Nascimento
Editor: Casa de Ideias
Editor assistente: Marcos Guimarães
Revisão: Renata Siqueira
Diagramação: Casa de Ideias
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Unidade 1 — Conceitos básicos da bioquímica .............1
Seção 1 Introdução à bioquímica ......................................................3
1.1 A bioquímica .......................................................................................4
Seção 2 Água ....................................................................................9
2.1 Características gerais ...........................................................................9
2.2 Estrutura química ..............................................................................10
2.3 Propriedades físico-químicas da água ...............................................10
2.4 Pontes de hidrogênio .........................................................................14
Seção 3 Sais minerais e vitaminas ....................................................17
3.1 Sais minerais ......................................................................................17
3.2 Vitaminas ...........................................................................................19
Seção 4 Tampões biológicos, sistema tampão e conceitos de pH .....25
4.1 Conceitos de pH ................................................................................25
Unidade 2 — Estrutura de carboidratos, aminoácidos, 
proteínas, lipídios e ácidos nucleicos .....39
Seção 1 Macromoléculas orgânicas .................................................41
1.1 Carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos ...........................42
Seção 2 Estrutura e classificação dos carboidratos ..........................46
2.1 Monossacarídeos ...............................................................................47
2.2 Oligossacarídeos ................................................................................48
2.3 Dissacarídeos ....................................................................................48
2.4 Polissacarídeos ...................................................................................49
Sumário
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iv B i o q u í m i c a B á s i c a
Seção 3 Características gerais dos aminoácidos e proteínas .............51
3.1 Estrutura química e classificação dos aminoácidos ...........................51
3.2 Ligação peptídica ...............................................................................52
3.3 Importância biológica dos aminoácidos ............................................53
3.4 Estruturas das proteínas .....................................................................54
3.5 Funções das proteínas ........................................................................55
3.6 Enzimas  ............................................................................................56
Seção 4 Estrutura dos lipídios e ácidos nucleicos .............................61
4.1 Características dos lipídios .................................................................62
4.2 Aplicações e funções dos lipídios ......................................................62
4.3 Classificação dos lipídios ...................................................................63
4.4 Membrana celular ..............................................................................65
4.5 Ácidos nucleicos ................................................................................67
Unidade 3 — Introdução ao metabolismo ...................79
Seção 1 Metabolismo .......................................................................81
1.1 Metabolismo energético .....................................................................83
1.2 Classificação do metabolismo ............................................................85
Seção 2 Metabolismo dos lipídios ....................................................87
2.1 Metabolismo de lipídios .....................................................................87
2.2 Digestão e absorção lipídica ..............................................................88
2.3 Síntese do colesterol ........................................................................105
Seção 3 Metabolismo dos aminoácidos .........................................109
3.1 Catabolismo dos aminoácidos .........................................................109
3.2 Anabolismo dos aminoácidos ..........................................................112
Unidade 4 — Bioenergética e regulação 
metabólica ...........................................123
Seção 1 Respiração celular ............................................................125
1.1 Glicólise .........................................................................................126
1.2 Formação do acetil-CoA ..................................................................132
1.3 Ciclo de Krebs .................................................................................133
1.4 Cadeia transportadora de elétrons ....................................................135
1.5 Fosforilação oxidativa ......................................................................137
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s u m á r i o v
Seção 2 Gliconeogênese e regulação metabólica ...........................141
2.1 Gliconeogênese ...............................................................................141
2.2 Etapas da gliconeogênese ................................................................142
2.3 Regulação metabólica ......................................................................145
Seção 3 Fotossíntese ......................................................................149
3.1 Os cloroplastos e a fotossíntese ........................................................149
3.2 Fase luminosa da fotossíntese ...........................................................151
3.3 Fase escura ou ciclo de Calvin .........................................................157
3.4 Fotossíntese sem oxigênio ................................................................159
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O estudo da bioquímica é de grande importância para entendermos 
os processos químicos que acontecem para viabilizar a vida. Esta área da 
biologia estuda as reações químicas que acontecem nos organismos vivos. 
De uma forma essencial, a bioquímica envolve as funções metabólicas de 
proteínas, vitaminas, aminoácidos,carboidratos, peptídeos, enzimas, lipídios, 
ácidos nucleicos e hormônios.
É uma disciplina de caráter multidisciplinar que está presente em todas 
as áreas que envolvem diferenciação celular, respiração, fermentação, fotos-
síntese, doenças metabólicas, nutrição, evolução, síntese proteica, produção 
hormonal, entre outras.
O material didático está dividido em quatro unidades e pretende ser um 
auxiliar no processo de aprendizagem. Nele estão contemplados os assun-
tos essenciais da nossa disciplina, de forma clara e objetiva. Além disso, ao 
longo de cada seção, você conta com exercícios explorando os conteúdos 
estudados. 
Na Unidade 1, estudaremos os conceitos básicos da bioquímica e as 
substâncias básicas essenciais para nosso organismo desempenhar suas 
funções metabólicas. Conheceremos a função dos sais minerais e das vita-
minas e o sistema tampão. Veremos também a importância da água como 
solvente universal, características gerais, estrutura química e propriedades 
físico-químicas. Além disso, nos aprofundaremos nos conceitos de pH, que 
você utilizará em outras disciplinas.
A Unidade 2 traz a estrutura das macromoléculas e monômeros que as 
formam. Estudaremos a classificação de carboidratos, aminoácidos, proteínas, 
ácidos nucleicos e lipídios. Nessa unidade você aprofundará seus conhe-
cimentos quanto à nomenclatura e funções dessas biomoléculas presentes 
nos organismos vivos.
Apresentação
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viii B i o q u í m i c a B á s i c a
Na Unidade 3, faremos uma introdução ao metabolismo e suas principais 
vias metabólicas. Nessa unidade, estudaremos sobre as enzimas e como nosso 
corpo realiza os processos metabólicos de obtenção de energia. Aprofundare-
mos os conceitos de metabolismo na Unidade 4, em que nosso objetivo será 
entender sobre a regulação das principais vias metabólicas do nosso corpo.
Está pronto? Então vamos juntos iniciar este importante conteúdo da biolo-
gia. Conto com seu entusiasmo para termos êxito em nossos estudos.
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Objetivos de aprendizagem: Nesta unidade entenderemos con-
ceitos básicos da bioquímica. Esta unidade tem como objetivo 
relembrar definições e nos familiarizar com novos conceitos da 
bioquímica.
Rafael Honorio e Silva
Conceitos básicos da 
bioquímica
Unidade 1
 Seção 1: Introdução à bioquímica
Nesta seção, saberemos onde são empregados os co-
nhecimentos da disciplina de bioquímica e suas atri-
buições nas áreas de conhecimento. Conheceremos 
também seus objetivos e a relação que o conteúdo 
tem com a vida dos organismos.
 Seção 2: Água
A Seção 2 trata da substância mais importante para 
a vida dos seres vivos: a água. Durante o estudo desta 
seção, desvendaremos suas propriedades tão particu-
lares e singulares. Além disso, estudaremos sobre 
sua importância para as reações bioquímicas que 
acontecem no nosso corpo.
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 Seção 3: Sais minerais e vitaminas
As vitaminas e sais minerais são essencialmente im-
portantes para a manutenção das funções orgânicas. 
Por isso, nesta seção, abordaremos tanto a impor-
tância como as fontes em que esses componentes 
são adquiridos.
 Seção 4: Tampões biológicos, sistema tampão e 
conceitos de pH
O pH das substâncias que atuam na bioquímica serve 
como referencial de concentração de hidrogênio dis-
sociado em soluções capazes de conferir acidez, 
neutralidade ou alcalinidade a elas. Veremos nesta 
seção a importância desses valores se manterem 
constantes, por meio dos sistemas tampões, para 
garantir as reações metabólicas saudáveis do nosso 
organismo.
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c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 3
Introdução ao estudo
Talvez você nunca tenha parado para pensar na disciplina de bioquímica. 
O que é ou o que estuda. Porém, se dividirmos a palavra, logo encontramos 
seu significado, do grego bios, vida. Então podemos defini-la como a ciência 
da química da vida na sua essência, que estuda as reações e os processos quí-
micos que os organismos vivos realizam para sua sobrevivência. 
A Seção 1 desta unidade apresenta a importância de estudarmos a bio-
química e seus processos, além de entendermos algumas relações entre as 
substâncias que permeiam os organismos vivos.
Você sabe qual substância os cientistas investigam para saber se há vida 
em outros planetas? Procuram pela água, pois sem ela não há vida. Você 
sabia que o corpo de um adulto é quase 70% composto por água? Pois é, 
a água está presente em inúmeras ações do dia a dia, desde tomar banho, 
lavar utensílios, matar a sede, entre outras coisas. As propriedades da água 
afetam a estrutura e a função de todos os constituintes celulares, por isso, ela 
é responsável pela manutenção da vida nos organismos. E é esse composto 
tão importante para a vida que estudaremos na Seção 2 desta unidade.
Na Seção 3, veremos os sais minerais e as vitaminas. Com certeza você já 
ouviu falar muito sobre eles. Estudaremos onde estão disponíveis, suas funções 
e importância na regulação de reações químicas.
Estudaremos, na Seção 4, os tampões biológicos, sistema tampão e conceitos 
de pH, importantes na regulação de acidez, neutralidade e alcalinidade das 
substâncias orgânicas e inorgânicas. Esses conceitos são extensivos a vários 
ramos da biologia; por isso, fique atento, pois você os utilizará em outras dis-
ciplinas no decorrer do seu curso.
Seção 1 Introdução à bioquímica
A bioquímica compreende grandes áreas de atuação, como genética, bio-
logia celular e molecular. Com isso, as demais áreas relacionadas de interesse 
médico e de saúde também são contempladas pela disciplina.
Conteúdos relacionados com a bioquímica empregam quase que exclusi-
vamente assuntos dessas áreas correlatas. Entre algumas disciplinas relaciona-
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das a ela temos fisiologia, imunologia, farmacologia, toxicologia, patologia, 
microbiologia, zoologia, química e botânica.
As relações entre saúde e doença são preocupações inerentes da área 
médica, que, de um lado, vislumbram a manutenção da saúde e, de outro, o 
tratamento da doença. Os estudos da bioquímica elucidam inúmeros aspec-
tos dessa relação, tanto no diagnóstico quanto no esclarecimento de aspectos 
importantes entre saúde e doença. Um exemplo é a estrutura da hemoglobina 
na anemia falciforme, que ajudou a entender melhor a função estrutural das 
proteínas.
1.1 A bioquímica
Na obra La logique du vivant: une histoire de le l’hérédité, de 1970, François 
Jacob descreve que “Com a célula, a biologia descobriu seu átomo... Dessa 
forma, para caracterizar a vida, é essencial estudar a célula e analisar sua 
estrutura”, identificando suas diferenças e fisiologia especiais. A bioquímica 
descreve, em termos moleculares e estruturais, os mecanismos e os processos 
químicos compartilhados por todos os organismos e fornece princípios de 
organização relativos à vida em todas as suas formas e princípios, referidos 
coletivamente como a lógica molecular da vida (NELSON; COX, 2011). 
Por isso, a bioquímica tem como foco principal desvendar a composição 
química intra e extracelular dos seres vivos, estudar as funções dos compostos 
inorgânicos e orgânicos e, além disso, entender os mecanismos de gasto e 
produção de energia celular das quais os compostos orgânicos são sintetiza-
dos e degradados no organismo. A quantidade desses compostos varia entre 
os organismos. 
Na citologia, estudamos a fisiologia e morfologia das células e suas organelas 
citoplasmáticas e é justamente essa unidade fundamental dos organismos vivos 
que reflete sua complexidade, apesar de diferentes organismos compartilharem 
características químicas comuns, indispensáveis a sua sobrevivência. Isso nos 
faz saber que vários seres vivos participam dos mesmos processos bioquímicos.
São nas células animais e vegetais que são expressas de forma micro as rea-
ções metabólicas a níveis macro ou sistêmicos.No interior de todas as células 
encontramos substâncias orgânicas e inorgânicas. São compostos inorgânicos 
a água e os sais minerais, enquanto os compostos orgânicos são os açúcares, 
gorduras, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos.
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De acordo com Nelson e Cox (2011, p. 11), dos 22 elementos químicos es-
senciais para compor os seres vivos, apenas quatro — carbono, hidrogênio, oxi-
gê nio e nitrogênio (C,H,O,N) — constituem juntos mais de 99% da massa celular. 
Por que o carbono é tão importante na constituição dos organismos 
vivos?
Questões para reflexão
Graças à versatilidade do carbono em formar quatro ligações, é permitida a 
formação de cadeias lineares, ramificadas e cíclicas. Esse elemento é capaz de 
se ligar com ácidos carboxílicos, álcoois, aminas, amidas e cetonas, formando 
as macromoléculas, principais constituintes celulares.
As macromoléculas de proteína, ácidos nucleicos e polissacarídeos são 
formados por polímeros de aminoácidos, nucleotídeos e açúcares, respectiva-
mente. Ainda temos os lipídios, também chamados de gorduras, compostos por 
moléculas de hidrogênio, oxigênio, carbono e fósforo (fosfolipídios). Dentre as 
funções das macromoléculas, podemos destacar: 
 transporte de substâncias, estruturação, recepção de sinais e catálise 
(proteínas);
 armazenamento e transmissão genética (ácidos nucleicos); 
 estruturação da parede celular, fornecimento e reserva energética 
(polissacarídeos);
 estruturação das membranas celulares e isolantes térmicos (lipídios). 
No quadro a seguir, vejamos a relação das macromoléculas com suas re-
ferentes patologias.
Quadro 1.1 Macromolécula versus patologia a ela associada
Macromolécula
Patologia associada ao excesso ou falta de componentes 
estruturantes essenciais da macromolécula
Ácidos nucleicos Doenças genéticas
Proteínas Anemia falciforme
Lipídios Dislipidemias 
Carboidratos Diabetes
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Veremos mais sobre as macromoléculas na Unidade 2.
O principal objetivo da bioquímica é compreender os processos químicos 
inerentes às células vivas. Para isso, iniciaremos nossos estudos a partir da água, 
substância que representa a vida dos organismos.
As biomoléculas são ligações de carbono com grande variedade de grupos funcionais.
Para saber mais
Exemplos de grupos funcionais
Quadro 1.2 Grupos funcionais orgânicos
 1. Assinale V para as alternativas verdadeiras e F para as alternativas 
falsas:
( ) As células são estudadas apenas na citologia, pois sua importân-
cia em outros ramos da biologia é dispensável.
( ) A bioquímica é o ramo da biologia que estuda as reações quí-
micas que acontecem nos organismos vivos.
Atividades de aprendizagem
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( ) Os elementos carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio com-
põem 70% da massa do corpo humano.
( ) A quantidade de compostos orgânicos varia entre os organismos. 
 2. Assinale a alternativa correta:
a) Bioquímica significa ciência que estuda a biologia.
b) O estudo da bioquímica se refere a entender os mecanismos quí-
micos que acontecem nos organismos vivos.
c) O ramo da bioquímica que busca entender a dinâmica dos ele-
mentos inorgânicos da produção enzimática é a biologia.
d) O carbono é o principal elemento químico constituinte dos seres; 
para isso, faz ligações com elementos da família dos gases nobres, 
como hidrogênio, neônio e argônio.
e) Todos os seres vivos participam dos mesmos processos bioquími-
cos, exceto as aves.
 3. Assinale a alternativa correta de acordo com as afirmativas abaixo:
I. O principal objetivo da bioquímica é compreender os processos 
químicos inerentes às células vivas.
II. A água, os sais minerais e as vitaminas são compostos inorgânicos.
III. Aproximadamente 99% dos elementos químicos que constituem 
o organismo são carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
IV. As macromoléculas são compostos orgânicos que desempenham 
funções como estruturação, reserva e armazenamento, entre outras.
a) Todas as afirmativas estão corretas.
b) Todas as afirmativas estão incorretas.
c) Somente as alternativas I, II e III estão corretas.
d) Apenas a alternativa I está correta.
e) Apenas a alternativa II está incorreta.
 4. Assinale a alternativa que melhor se relaciona com a afirmativa de 
François Jacob em sua frase “Com a célula a biologia descobriu seu 
átomo... Dessa forma, para caracterizar a vida, é essencial estudar a 
célula e analisar sua estrutura”.
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8 B i o q u í m i c a B á s i c a
a) As células, invisíveis ao olho nu, são fundamentais para constituírem 
os átomos de uma molécula.
b) As células são unidades funcionais dos seres vivos. Nelas aconte-
cem reações bioquímicas essenciais para a manutenção da vida. 
c) A citologia, ciência responsável pelo estudo das células, teve grande 
avanço com o descobrimento do átomo.
d) A biologia só teve sua importância reconhecida com o descobri-
mento das células e do átomo.
e) Sem o descobrimento das células, o conhecimento do organismo 
e dos átomos se tornaria impossível.
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c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 9
Seção 2 Água 
Não tem como falarmos de vida se não falarmos da água; só há vida onde há 
água. Suas propriedades a tornam fundamental para os seres vivos que se relacio-
nam com suas particularidades. A água é um ácido fraco formado por dois átomos 
de hidrogênio e um de oxigênio. Sua fórmula química é bem conhecida, H2O, 
dois átomos de hidrogênio (H) ligados a um átomo de oxigênio (O) por ligações 
covalentes em que os elétrons de cada elemento são compartilhados para se esta-
bilizarem, com o intuito de terem configuração eletrônica semelhante à dos gases 
nobres. Embora a molécula como um todo seja eletricamente neutra, a distribuição 
do par eletrônico em cada ligação covalente é assimétrica, deslocada para perto do 
átomo de oxigênio. Assim, a molécula tem um lado com predomínio de cargas po-
sitivas e outro com predomínio de cargas negativas. Por isso, essa molécula é polar.
2.1 Características gerais 
Ao depararmos com a água que bebemos, identificamos duas caracterís-
ticas importantes relacionadas com a sua pureza, a cor e o cheiro. Para isso, 
dizemos que a água é inodora (sem cheiro) e incolor (sem cor). A água é um 
líquido essencial à nossa sobrevivência; na verdade, os cientistas associam a 
existência da vida a locais onde existe água. Nosso planeta é chamado, inclu-
sive, de planeta azul ou planeta água pela coloração que a água tem vista do 
espaço. Ela cobre ¾ da superfície terrestre através de rios, lagos e mares. Além 
disso, compõe cerca de 70% da massa corporal, sendo responsável por regular 
a temperatura corporal, participar de reações químicas, transportar substâncias, 
entre outras que veremos no decorrer do conteúdo. 
Possui uma densidade máxima de 1 g/cm3 a 4 °C e seu calor específico é 
de 1 cal/°C. No estado sólido, sua densidade diminui até 0,92 g/cm3, por isso 
o gelo boia na água. Porém, são conhecidos gelos formados sob pressão que 
são mais pesados que a água líquida.
A ligação de hidrogênio presente nas moléculas de água faz essa 
substância possuir propriedades únicas. Quais as propriedades físico-
-químicas da água em que as ligações de hidrogênio estão envolvidas? 
Questões para reflexão
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10 B i o q u í m i c a B á s i c a
2.2 Estrutura química 
A fórmula molecular da água é H2O e sua fórmula estrutural é representada 
por H-O-H. A molécula de água possui três átomos, dois de hidrogênio e 
um de oxigênio. Esses átomos interagem por ligações covalentes. O átomo de 
oxigênio é muito eletronegativo, por isso, atrai e compartilha o único elétron 
disponível no átomo de hidrogênio completando sua camadade valência 
e, por sua vez, o átomo de hidrogênio também se estabiliza com o elétron 
compartilhado do oxigênio, completando dois elétrons na sua última camada.
Figura 1.1 Estrutura angular da molécula de água
A molécula de água (H2O) tem uma estrutura angular, os átomos de hidro-
gênio posicionam-se formando um ângulo de 104,5°. 
2.3 Propriedades físico-químicas da água 
A água tem propriedades que vão além do poder de hidratação. Suas pro-
priedades servem de referência para outras substâncias, como, por exemplo, 
sua densidade máxima de 1 g/cm3 a 4 °C, que serve para compararmos com 
densidades de outras substâncias líquidas e tendo por base se boiam ou afundam. 
Vamos conhecer agora algumas propriedades que essa importante substância tem.
2.3.1 Calor específico ou capacidade térmica da água 
Como vimos, a água é única em seus adjetivos, seu calor específico é de 1 
caloria por grau Celsius (1 cal/°C). Uma caloria (1 caloria = 4,186 Joules) é a 
quantidade de calor adicionada a um grama de água responsável por aumentar 
sua temperatura em 1 °C. 
Sua capacidade térmica, por exemplo, é a quantidade de calor que uma 
substância pode absorver ou liberar para alterar sua temperatura. A capacidade 
térmica da água é maior que a do ferro ou alumínio. A água contida nos rios 
e oceanos absorve grande quantidade de calor emitida pelo Sol, mas nem por 
isso a Terra fica aquecida, pelo contrário, esse fator é responsável por equili-
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brar a temperatura do planeta. Assim, a água estabiliza tanto temperaturas do 
ambiente quanto dos organismos.
Seu alto calor latente de vaporização é devido à quantidade de energia 
necessária para converter um grama de líquido para o estado gasoso. Você sa-
bia que essa propriedade pode ser percebida em nosso corpo? Pois é, quando 
transpiramos, nosso suor (água e sais minerais) evapora, regulando a tempera-
tura corporal. Graças a isso, a temperatura do corpo não vai às alturas quando 
estamos expostos ao sol ou não congelamos no inverno.
Sendo a água tão importante para a manutenção da vida, o que pode-
mos fazer para diminuir seu desperdício?
Questões para reflexão
2.3.2 Ponto de fusão, ebulição e mudanças de estado físico
Você já deve ter ouvido falar de fusão ou ebulição, no caso da água pode-
mos tratar como descongelamento ou evaporação. As temperaturas de fusão e 
ebulição são de 0 e 100 °C, respectivamente. A água passa para o estado sólido 
quando está em uma temperatura de zero grau Celsius. A água ferve quando 
atinge a temperatura de 100 graus Celsius no nível do mar.
Abaixo de 0 °C a água se expande e sua dilatação pode ser vivenciada 
quando esquecemos no freezer recipientes fechados com algum líquido no 
interior, por exemplo, latas de refrigerante.
A água passa por estados físicos intermediários entre sólido, líquido e gasoso, 
como representado na figura abaixo.
Figura 1.2 Estados físicos da água
 
BIOQUÍMICA.indb 11 17/06/14 11:19
12 B i o q u í m i c a B á s i c a
No caso da água, para todas as mudanças de estado, podemos elencar 
exemplos muito fáceis de visualizar no nosso dia a dia. A fusão, por exem-
plo, é o processo pelo qual o gelo se derrete e se transforma em líquido. 
Na vaporização, ao continuarmos fornecer calor a água, sua temperatura e 
movimentação vão aumentar, resultando no estado gasoso, em que as forças 
entre as moléculas são muito fracas. A vaporização pode ser de três maneiras, 
de acordo com a rapidez que o processo acontece. São eles: evaporação, 
ebulição e calefação.
A evaporação ocorre em temperatura ambiente e de forma bem lenta, 
enquanto a ebulição é um processo mais rápido, que ocorre a uma tempe-
ratura fixa. Já a calefação é um evento bem mais rápido e ocorre quando 
a fonte de calor está a uma temperatura muito maior do que a temperatura 
de ebulição da substância, como as gotas de água sobre uma chapa muito 
quente.
Sublimação
Nesse estado, em temperaturas adequadas de temperatura e pressão, acon-
tece a passagem direta do estado gasoso para o sólido, ou vice-versa, sem passar 
pelo estado líquido. Os exemplos mais conhecidos são da evaporação do gelo 
seco e da pedra de naftalina no armário.
Condensação
É o contrário da vaporização. As gotículas de água formadas na tampa da 
panela enquanto cozinhamos é um bom exemplo. Quando a temperatura 
do vapor diminui, perde também a sua energia de movimentação e favorece 
o agrupamento das moléculas pelas forças moleculares, fazendo com que a 
substância entre no estado líquido.
Solidificação
É o processo inverso da fusão e acontece quando a água perde calor, dimi-
nuindo a movimentação das moléculas. O resultado é que as ligações mole-
culares se tornem mais intensas, finalizando no estado sólido.
2.3.3 Tensão superficial 
A água possui uma característica curiosa em sua estrutura molecular: a 
tendência de minimizar sua área superficial. Isso ocorre porque as moléculas 
que ficam na superfície do líquido são atraídas pelas moléculas de dentro do 
líquido, gerando uma tensão na superfície. Graças às pontes de hidrogênio, as 
BIOQUÍMICA.indb 12 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 13
moléculas de água ficam coesas, favorecendo a propriedade de tensão super-
ficial. Um exemplo é que um inseto pode pousar na superfície da agua sem 
afundar.
2.3.4 Capilaridade
A capilaridade é capacidade que a água tem de penetrar em espaços re-
duzidos, resultado das interações entre as forças de adesão (afinidade entre o 
líquido e a superfície) e coesão (devido às pontes de hidrogênio) da molécula 
de água. Graças à capilaridade, a água desliza através das superfícies internas 
de finos tubos e as moléculas acabam arrastando umas às outras pelas colunas 
tubulares. Esse fenômeno é utilizado pelas plantas no transporte de seiva bruta 
pelo xilema, da raiz até as folhas.
2.3.5 Solubilidade 
A água é também um solvente universal. A molécula H2O é polar e permite 
que ela reaja com inúmeras substâncias, dissolvendo-as. As substâncias polares 
também dissolvem substâncias iônicas, por exemplo, na solubilização do NaCl 
em H2O os íons positivos interagem com os íons negativos, enquanto os íons 
de polaridade negativa da água interagem com o íon Na do sal.
Quando as substâncias são polares, dizemos que elas são hidrofílicas, ou 
seja, têm afinidade com a água, por exemplo, o sal de cozinha e o açúcar. 
Ou hidrofóbicas, quando são apolares, têm aversão a água, ou seja, não há 
solubilidade nela, por exemplo, os óleos e gorduras. Em suma, “semelhante 
dissolve semelhante”, ou seja, substâncias polares dissolvem polares e apola-
res dissolvem substâncias apolares. Contudo, existem compostos de natureza 
anfifílica, capazes de interagirem ao mesmo tempo com substancias polares e 
apolares. Exemplo: tensoativos, detergentes e fosfolipídios.
Veja a seguir um resumo das principais funções da água nos organismos 
vivos:
 solvente de líquidos corpóreos;
 viabiliza o transporte de substâncias;
 regula a temperatura corporal;
 age como lubrificante;
 participa das reações químicas: hidrólise;
 nas plantas, é fundamental para a realização da fotossíntese.
BIOQUÍMICA.indb 13 17/06/14 11:19
14 B i o q u í m i c a B á s i c a
2.4 Pontes de hidrogênio
As pontes de hidrogênio respondem diretamente às propriedades físicas da 
água, como viscosidade, solubilidade, tensão superficial e ponto de ebulição. 
As moléculas de água se associam umas às outras por essas ligações, que são 
relativamente fracas e transitórias.
Nas pontes de hidrogênio, a molécula de água serve tanto de doador 
como receptor de hidrogênio. Essa interação entre átomos de hidrogênio e 
o oxigênio, átomo altamente eletronegativo, faz com que o hidrogênio sirva 
como ligante entre ele e os átomos com os quais interage.
Assista ao documentário Planeta água (Planet ocean), de Yann Arthus-Bertrand e Michael Pitiot. 
Ano: 2012.
Para saber maisA água é solvente para a maioria dos solutos, o que permite a ocorrência das reações 
químicas.
 As reações catalisadas por enzimas só ocorrem na água. Nas reações chamadas de hidrólise, 
o substrato é a água.
 Os sistemas de transporte dos animais (sistema circulatório) e dos vegetais (vasos condutores) 
usam a água como meio de distribuição de substâncias.
 A abundante presença de água nos seres vivos impede grandes variações de temperatura, 
devido ao seu elevado calor específico.
 Os aterros sanitários e o uso de fertilizantes geram resíduos que infiltram no solo e alteram 
a composição química dos lençóis freáticos.
 O desmatamento está diretamente ligado à perda de umidade do solo e ao aumento de 
sua impermeabilidade, o que impede a penetração da água nos casos de enchentes e 
inundações.
Para saber mais
BIOQUÍMICA.indb 14 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 15
 1. Assinale V para as alternativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) A molécula de água faz uma forte ligação iônica entre seus 
átomos.
( ) Tensão superficial e solubilidade são algumas propriedades ca-
racterísticas da água.
( ) A molécula é eletronicamente neutra porque tem um lado com 
predomínio de cargas positivas e outro com predomínio de 
cargas negativas.
( ) Substâncias polares dissolvem polares e apolares dissolvem 
substâncias apolares. É o mesmo que dizer: semelhante dissolve 
semelhante. 
( ) A capacidade térmica da água é a quantidade de calor que ela 
tem que absorver ou liberar para alterar sua temperatura.
 2. Assinale a alternativa correta quanto aos estados físicos da água.
a) A passagem do estado sólido para o líquido é chamada de 
solidificação.
b) No estado gasoso, as forças entre as moléculas são muito fortes, 
ao contrário do estado sólido.
c) Evaporação, ebulição e calefação são tipos de vaporização.
d) A evaporação ocorre em temperatura ambiente e de forma bem 
lenta, como as gotas de água sobre uma chapa muito quente.
e) Sublimação é a passagem direta do estado líquido para o estado 
gasoso sem passar pelo estado sólido. 
 3. Assinale a alternativa que corretamente condiz com as funções da 
água nos organismos vivos.
I. Atua como solvente de líquidos corpóreos.
II. Viabiliza o transporte de substâncias.
III. Regula a temperatura corpórea.
IV. Age como fonte energética.
Atividades de aprendizagem
BIOQUÍMICA.indb 15 17/06/14 11:19
16 B i o q u í m i c a B á s i c a
a) Apenas a afirmativa I está correta.
b) Todas as afirmativas estão corretas.
c) Estão corretas as afirmativas I, II e III.
d) Estão corretas as afirmativas II, III e IV.
e) Todas as afirmativas estão incorretas.
 4. Assinale a alternativa que melhor identifica(m) a(s) propriedade(s) da 
água.
a) Sua rápida absorção de calor faz com que os líquidos corpóreos 
aumentem rapidamente a temperatura do organismo.
b) As pontes de hidrogênio favorecem a coesão entre as moléculas de 
água e resultam, por exemplo, na propriedade de tensão superficial.
c) A capilaridade é a capacidade que a água tem de penetrar pelos 
fios de cabelo e pelos do corpo, resultado das interações entre as 
forças de adesão e coesão da molécula de água.
d) A água é também um solvente universal que dissolve qualquer 
substância de natureza polar ou apolar.
e) As ligações iônicas feitas entre hidrogênio e oxigênio para formar 
a molécula de água garantem sua natureza polar.
BIOQUÍMICA.indb 16 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 17
Seção 3 Sais minerais e vitaminas
As vitaminas e os sais minerais são indispensáveis para o bom funciona-
mento e manutenção do organismo como um todo. Cada alimento contém sua 
quantidade e variedade de vitaminas e minerais, porém nenhum alimento 
contém todos os nutrientes. Portanto, é necessário que se mantenha sempre 
o hábito de optar por uma alimentação saudável, equilibrada e variada, que, 
além de fornecer os nutrientes necessários, mantém o corpo todo em perfeito 
funcionamento para que possa usufruir dos seus benefícios.
3.1 Sais minerais
Quando você ouve sobre alimentação rica em sais minerais ou fonte de 
sais minerais, você imagina de onde eles vêm? Pois é, as fontes são diversas, 
vegetais, produtos lácteos, cárneos e até mesmo da água. Os sais minerais são 
substâncias inorgânicas que não podem ser produzidas por seres vivos, são 
estritamente adquiridas pela alimentação e são essenciais ao bom funciona-
mento do organismo. Eles agem diretamente no seu metabolismo, regulação 
e estruturação. Podemos citar como exemplo o cálcio (Ca) e o fósforo (P), que 
constituem o esqueleto e os dentes, e o excesso do sódio (Na) na alimentação, 
que pode resultar no aumento da pressão arterial. 
Como comentamos, esses nutrientes são assimilados pela alimentação, que, 
quanto mais variada e colorida, maior será o arranjo dessas substâncias no orga-
nismo. Porém, a falta delas pode gerar desnutrição e outros problemas de saúde.
Quais sais minerais são essenciais para a formação dos dentes e ossos?
No quadro abaixo, você pode conferir os principais sais minerais, onde são 
encontrados e sua importância biológica. 
Quadro 1.3 Sais minerais, suas fontes e atributos
Sal mineral Onde é encontrado Para que serve
Cálcio (Ca)
Leite e seus derivados (queijo, 
iogurte) e vegetais com co-
loração verde-escura (couve, 
espinafre e brócolis).
Essencial no processo de calcificação, manu-
tenção óssea e estruturação dos dentes, além 
de colaborar com a condução de impulsos 
nervosos, contração muscular e participar da 
estrutura das membranas, dos cromossomos e 
da coagulação do sangue.
90% do cálcio é armazenado nos ossos. 
continua
BIOQUÍMICA.indb 17 17/06/14 11:19
18 B i o q u í m i c a B á s i c a
Fósforo (P) 
Carnes em geral, leite e seus 
derivados, ovos, cereais e 
legumes.
Auxilia na formação e manutenção dos ossos 
e dentes, está presente na formação dos 
fosfolipídios da membrana plasmática e na 
composição das moléculas de DNA, RNA e 
ATP (adenosina trifosfato).
Sódio (Na)
Sal de cozinha, azeite, ali-
mentos processados e algas 
marinhas. 
Atua na regulação osmótica (equilíbrio 
hídrico), difusão dos impulsos nervosos e au-
xilia no processo de contração e relaxamento 
muscular.
Flúor (F)
Presente em baixa concentra-
ção nos alimentos e adicio-
nado ao tratamento da água.
Proporciona a formação de dentes e ossos.
Potássio (K)
Frutas (principalmente ba-
nana), batata, ervilha, tomate, 
grãos e cereais. 
Atua na osmorregulação (equilíbrio hídrico), 
participa da transmissão dos impulsos nervo-
sos e contração muscular.
Ferro (Fe)
Carnes, ovos, legumes e vege-
tais verde-escuros. 
Parte integrante da molécula de hemoglobina, 
responsável pela assimilação e transporte de 
oxigênio. Sua ausência provoca anemia. É 
mais bem absorvido quando ingerido com 
vitamina C.
Iodo (I)
Peixes, frutos do mar e sal 
de cozinha enriquecido com 
iodo.
Composição de substâncias hormonais secre-
tadas pela glândula tireoide, cuja função é 
regular o metabolismo.
Magnésio (Mg)
Maçã, figo, nozes, soja, 
gérmen de trigo, aveia e frutos 
do mar. 
Auxilia na contração muscular e no metabo-
lismo energético. 
Nos vegetais, é encontrado na molécula 
de clorofila, pigmento fotossintetizante dos 
vegetais.
Zinco (Zn)
Ovos, peixes, gérmen de trigo, 
castanha-do-pará, mariscos e 
ervilha.
Componente das enzimas digestórias. Auxilia 
o sistema imunológico, facilita a cicatrização.
Existem ainda outros micronutrientes não citados no quadro acima, porém 
têm sua importância fisiológica e estão presentes em pequenas quantidades na 
nossa alimentação, como o cromo, o molibdênio, o selênio, o cobre e o cobalto.
Uma alimentação balanceada significa ingerir vitaminas, minerais, lipí-
dios, aminoácidos, carboidratos, fibras e água em quantidades ideais para 
seu peso, idade e altura. Você sabia que a deficiência de alguns desses 
componentes pode trazer sérios agravos à saúde, inclusive a morte?
Questões para reflexãocontinuação
BIOQUÍMICA.indb 18 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 19
3.2 Vitaminas
As vitaminas são micronutrientes orgânicos, presentes nos alimentos e 
essenciais para o bom funcionamento do nosso organismo. São de extrema 
importância na prevenção de doenças e no metabolismo de carboidratos, 
lipídios e proteínas. A falta de vitaminas pode acarretar diversas doenças, as 
hipovitaminoses ou avitaminoses, da mesma forma que o excesso de algumas 
vitaminas de natureza lipossolúvel, como as vitaminas A, D, E e K, por serem 
de difícil eliminação, podem causar toxicidade, chamada de hipervitaminose.
Embora sejam essenciais, nosso organismo produz apenas as vitaminas B5, 
B12 e K, que são sintetizadas pela microbiota intestinal em pequena quantidade, 
enquanto a vitamina D é produzida pela exposição da pele aos raios solares. As 
demais vitaminas devem ser obrigatoriamente obtidas na dieta, especialmente 
por meio de alimentos crus e frescos, como frutas, verduras e cereais, além de 
alimentos cárneos, ovos e leite. 
A quantidade diária a ser ingerida varia de acordo com idade, sexo, estado 
de saúde e atividade física do indivíduo. Porém, as doses são ajustadas em 
casos de gravidez, lactação, crianças na fase de crescimento ou em pessoas 
com alguma necessidade especial. A ingesta de uma alimentação colorida, ba-
lanceada e escassa em alimentos industrializados, como refinados, enlatados e 
embutidos, garante uma boa suplementação vitamínica. Além disso, vitaminas 
sintéticas, produzidas industrialmente, podem ser consumidas desde que sob 
a orientação de um nutricionista ou médico.
As vitaminas podem ser classificadas em dois grupos de acordo com sua 
solubilidade: as lipossolúveis a as hidrossolúveis. As vitaminas lipossolúveis 
A, D, E e K possuem afinidade aos lipídios, por isso são solúveis em gorduras. 
Sua absorção é feita junto à da gordura e sua eliminação é lenta, podendo 
acumular-se no organismo e apresentar toxicidade se ingeridas em excesso. Já as 
hidrossolúveis, vitaminas solúveis em água, consistem no grupo que permanece 
no corpo por um pequeno período de tempo antes de serem eliminadas pelos 
rins por meio da urina. Por isso, a reposição diária através de uma alimentação 
variada é importante. As vitaminas presentes no complexo B e a vitamina C 
são suas maiores representantes.
A carência na nutrição vitamínica pode ser pela redução de ingestão, pela 
diminuição da absorção, por alterações da microbiota intestinal ou por altera-
ções do metabolismo. Porém, as manifestações patológicas associadas à falta 
de vitaminas no organismo são muitas, como acne, anemia, cirrose, depressão, 
BIOQUÍMICA.indb 19 17/06/14 11:19
20 B i o q u í m i c a B á s i c a
doenças autoimunes, diarreia, enxaqueca, estresse, flatulência, gripe, hiperten-
são, infertilidade, hemorragias, entre outras.
Quando a ingesta alimentar não é suficiente, a administração exógena 
por injeção ou via oral pode ser um recurso. Muitas formas farmacêuticas de 
vitaminas existem no mercado, como comprimidos, pastilhas, gomas, gotas, 
soluções e xaropes. Podem, inclusive, ser encontradas isoladas ou associadas, 
como os polivitamínicos.
O Quadro 1.4 mostra as vitaminas mais importantes, suas fontes alimentares, 
atribuições para a saúde e o que suas carências podem acarretar.
Quadro 1.4 Vitaminas, seus atributos, fontes e acometimento de sua carência
Vitamina Como atua no organismo Onde são encontradas
O que sua 
carência pode 
ocasionar
A ou retinol Atua sobre a pele, a retina e 
as mucosas; melhora o sis-
tema imune, principalmente o 
sistema respiratório; fortalece 
dentes, unhas e cabelos; antio-
xidante, combate os radicais 
livres. 
Frutas e vegetais de cor 
amarelo-alaranjada, 
como cenoura, mamão, 
pimentão e abóbora, 
batata, tomate e cará. 
Brócolis, chicória e espi-
nafre. Gorduras amarelas 
de alimentos animais 
como fígado, manteiga, 
leite e ovos.
Problemas de vi-
são, cegueira no-
turna, secura da 
pele, diminuição 
de glóbulos ver-
melhos, forma-
ção de cálculos 
renais, fraqueza 
e anorexia.
D ou 
colecalciferol
Fixa o cálcio e o fósforo nos 
dentes e ossos; previne a oste-
oporose. 
Indispensável para a produção 
de insulina e a manutenção do 
sistema imune.
É sintetizada na pele com 
a ajuda dos raios solares.
Outras fontes são óleo de 
fígado de peixes, fígado, 
gema de ovos, peixes 
gordos, como o atum e o 
salmão.
Raquitismo e os-
teoporose.
E ou tocoferol Antioxidante contra radicais 
livres; previne o câncer e doen-
ças cardiovasculares; protege 
o sistema reprodutor; previne 
catarata, abortos espontâneos 
e cãibras nas pernas; reforça o 
sistema imunológico e melhora 
a ação da insulina.
Óleos de girassol, amen-
doim e oliva, sementes 
de girassol, nozes, 
amêndoas, amendoim, 
vegetais de folhas verde-
-escuras, carnes, óleos 
vegetais e gema de ovo.
Infertilidade, 
dificuldades vi-
suais e alterações 
neurológicas.
K ou 
menadiona
Atua na coagulação do sangue 
na síntese de protrombina; 
previne osteoporose, ativa a os-
teocalcina, importante proteína 
dos ossos.
Alimentos verdes, como 
vegetais de folhas como 
couve, brócolis, salsa, re-
polho, espinafre e agrião. 
Também presente nos 
óleos de soja e abacate.
Deficiência na 
coagulação do 
sangue e hemor-
ragias.
continua
BIOQUÍMICA.indb 20 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 21
B1 ou 
Tiamina
Auxilia no metabolismo dos 
carboidratos, converte o açúcar 
no sangue em energia; favorece 
a absorção de oxigênio pelo 
cérebro, melhora a função 
cerebral e combate a depressão; 
assegura o crescimento 
normal e diminui a fadiga; 
alivia dores musculares e 
cólicas menstruais; auxilia na 
formação do sangue; previne o 
envelhecimento.
Vegetais folhosos, ce-
reais integrais, lentilha, 
soja, verduras, levedo de 
cerveja, cogumelos, no-
zes, gema de ovo, atum, 
carne bovina e de aves.
A absorção da 
vitamina B1 fica 
prejudicada com 
o consumo ele-
vado de álcool. 
A deficiência 
de vitamina B1 
é chamada de 
beribéri.
B2 ou 
riboflavina 
Atua no metabolismo de 
enzimas, proteção no sistema 
nervoso; conserva os tecidos, 
principalmente os do globo 
ocular, e previne a catarata. 
Favorece o bom estado da pele, 
unhas, cabelos e mucosas.
Ligada à formação de hemácias 
do sangue e anticorpos; envol-
vida no processo de respiração 
celular; ajuda na produção do 
hormônio adrenalina.
Vegetais, grãos integrais, 
leite, carnes, fígado, rim 
e levedo de cerveja.
Inflamações na 
língua e muco-
sas, anemias e 
seborreia.
B3, PP, nia-
cina, ácido 
nicotínico ou 
nicotinamida 
Manutenção da pele e anexos, 
proteção do fígado, regula a 
taxa de colesterol no sangue.
Produção de hormônios sexuais; 
auxílio no processo digestivo.
Possibilita o metabolismo das 
gorduras e carboidratos. 
Aumenta a circulação; reduz 
triglicérides e colesterol; ajuda 
no funcionamento adequado do 
sistema nervoso e imunológico; 
regula o açúcar no sangue; pro-
tege o corpo contra poluentes e 
toxinas.
Levedura de cerveja, 
carnes magras de bovinos 
e de aves, fígado, rim, 
coração, leite, gema de 
ovos, cereais integrais, 
vegetais de folhas (bróco-
lis, espinafre), aspargos, 
cenoura, batata-doce, 
frutas secas, tomate e 
abacate.
Insônia, dor de 
cabeça, derma-
tite, diarreia e 
depressão.
B5, dexpante-
nol ou ácido 
pantotênico 
Auxilia o metabolismo de pro-
teínas, gorduras e açúcares; 
previne a fadiga; participa da 
produção do colesterol, gordu-
ras e glóbulos vermelhos.
Ajuda na desintoxicação quí-
mica; previne degeneração de 
cartilagens.
Fígado, cogumelos, 
milho, abacate, ovos, 
leite, vegetais, carnes, 
grãos integrais e inteiros, 
amendoim, levedura e 
geleia real.
Insônia, fadigas 
e cãibras muscu-
lares.
continua
continuação
BIOQUÍMICA.indb 21 17/06/14 11:19
22 B i o q u í m i c a B á s i c a
B6 ou pirido-
xina 
Crescimento, metabolismo de 
gorduras e proteínas, produção 
de hormônios.
Reduz o risco de doençascar-
díacas; ajuda na manutenção 
do sistema nervoso central e 
no sistema imunológico; alivia 
enxaquecas e náuseas; reduz 
o colesterol; melhora a visão; 
previne aterosclerose, câncer 
e afecções da pele. Melhora 
os sintomas da tensão pré-
-menstrual.
Cereais integrais, se-
mente de girassol, feijões, 
soja, amendoim. Frutas 
como banana, tomate e 
abacate.
Carnes em geral e fígado.
Seborreia, ane-
mia e distúrbios 
do crescimento.
B7, B8, 
vitamina H 
ou biotina
Metabolismo de gorduras, pro-
teínas e carboidratos.
Prevenção da calvície e dermati-
tes; alívio de dores musculares.
Nozes, amêndoas, casta-
nhas, levedo de cerveja, 
leite, gema de ovo, arroz 
integral, fígado, rim, 
batata e banana.
Eczemas, der-
matites, fadiga 
e dores muscu-
lares.
B9, M ou 
ácido fólico
Metabolismo dos aminoácidos, 
formação das hemácias e teci-
dos nervosos.
Prevenção de defeitos congêni-
tos na gravidez; prevenção do 
câncer.
Carnes, fígado, legumi-
nosas, vegetais de folhas 
escuras, banana, melão e 
cogumelos.
Anemia me-
galoblástica e 
doenças do tubo 
neural.
B12, coba-
lamina  ou 
cianocobala-
mina
Formação de hemácias e multi-
plicação celular na síntese dos 
ácidos nucleicos.
Melhora na concentração e me-
mória; alívio da irritabilidade.
Fígado, rim, ostra, carnes, 
ovos e aveia.
Anemia perni-
ciosa
C ou ácido 
ascórbico
Atua no fortalecimento do 
sistema imunológico, redução 
do efeito de substâncias que 
causam alergia e aumenta a 
resistência a infecções; antio-
xidante, combate os radicais 
livres e aumenta a absorção do 
ferro pelo intestino.
Conserva os vasos sanguíneos 
e os tecidos; atua na produção 
de colágeno, favorece a cicatri-
zação e o crescimento normal 
dos ossos.
Frutas como laranja, 
limão, kiwi, abacaxi, 
caju ,acerola, morango, 
melão, manga, mamão, 
goiaba e tomate. 
Brócolis, alface, agrião, 
cenoura, pimentão, nabo 
e espinafre.
Escorbuto, 
sangramento nas 
gengivas.
 
continuação
BIOQUÍMICA.indb 22 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 23
 1. Assinale a alternativa correta quanto aos sais minerais que participam 
diretamente do processo de contração muscular:
a) Zinco, iodo e magnésio.
b) Clorofila, ferro e flúor.
c) Cálcio, potássio e sódio.
d) Cromo, selênio e alumínio.
e) Enxofre, zinco e ferro.
 2. Associe as colunas de acordo com a principal função dos sais minerais 
no organismo:
a) Cálcio ( ) Compõe os hormônios da tireoide.
b) Ferro ( ) Participa da produção de enzimas digestórias.
c) Iodo ( ) Atua no equilíbrio hídrico.
d) Zinco ( ) Essencial no processo de calcificação.
e) Sódio ( ) Sua ausência provoca anemia.
 3. Assinale a alternativa correta, em relação às vitaminas lipossolúveis.
a) São solúveis em compostos orgânicos, principalmente na água.
b) As vitaminas A, D, E e K são mais bem absorvidas em meio 
gorduroso.
c) As vitaminas do complexo B também podem ser consideradas 
como lipossolúveis, pois fazem reserva no organismo.
d) A vitamina C ou ácido ascórbico é lipossolúvel, pois é encontrada 
principalmente em frutas cítricas.
e) A vitamina D é a única vitamina lipossolúvel cuja fonte depende 
exclusivamente da alimentação.
 4. Assinale a alternativa correta em relação às vitaminas do complexo B.
a) A vitamina B1 é diretamente responsável pela síntese de leucócitos.
b) A vitamina B2, também conhecida como riboflavina, é lipossolú-
vel e se acumula principalmente no tecido adiposo.
Atividades de aprendizagem
BIOQUÍMICA.indb 23 17/06/14 11:19
24 B i o q u í m i c a B á s i c a
c) O ácido nicotínico ou vitamina B3 colabora na fixação do cálcio 
e do fósforo nos dentes e ossos.
d) A piridoxina ou vitamina B6 atua na coagulação do sangue pela 
síntese de protrombina.
e) As vitaminas B9 e B12 previnem a anemia, pois agem na formação 
das hemácias.
BIOQUÍMICA.indb 24 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 25
Seção 4 Tampões biológicos, sistema 
tampão e conceitos de pH
Nesta seção, estudaremos sobre a acidez ou alcalinidade que os organismos 
vivos têm que manter para conseguirem realizar suas reações enzimáticas e 
metabólicas. Como conseguimos fazer isso? Essa tarefa exige a ação de siste-
mas chamados de tampões biológicos. Antes, é necessário conhecer alguns 
conceitos de pH. 
4.1 Conceitos de pH
O potencial hidrogeniônico (pH) é uma escala que mede o grau de acidez, 
neutralidade ou alcalinidade de uma determinada solução. As substâncias são 
geralmente caracterizadas pelo seu valor de pH, sendo que este é determinado 
pela concentração de íons de hidrogênio (H+). Relacionado com este conceito 
temos o pOH, que mede a concentração de íons OH-. Quanto menor o pH de 
uma substância, maior a concentração de íons H+ e menor a concentração de 
íons OH- dissociados na solução.
O valor do pH é calculado a partir da concentração de íons de H+ presentes 
em uma solução:
pH = -log[H+]
Onde pH é o logaritmo negativo de base 10 da concentração molar de íons 
de hidrogênio (H+), por exemplo, a concentração molar do suco de limão é 
[10-2] mol/l, assim, seu pH seria:
pH = -log[H+]
pH = -log[10-2]
pH = - × -2log[10]
pH = +2log[10]
pH = +2 × 1
pH = 2
Portanto, o pH do suco de limão é 2. Veremos a seguir, na Figura 1.3, que, 
na escala de pH, esse valor é referente a uma substância ácida.
Em outras palavras, o valor do pH é o número de casas decimais do número 
de moles de H+ por litro da solução. Assim, teremos, por exemplo: 
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26 B i o q u í m i c a B á s i c a
Moles de H+ por litro de solução pH
0,0000000001 10
0,00000001 8
0,000001 6
0,01 2
1 0
No exemplo acima, podemos notar que uma solução com pH 6 é 100 vezes 
mais ácida do que uma solução com pH 8.
A escala compreende valores que variam de 0 a 14 e podem ser medidos 
através de um aparelho chamado peagâmetro ou com uso de indicadores que 
são menos precisos.
Veja como classificar se uma solução é ácida ou básica:
Figura 1.3 Escala de pH
pH 0 a 7: soluções ácidas. Exemplo: refrigerantes à base de cola: 2,5 e vinagre: 2,9.
pH = 7: soluções neutras. Exemplo: água natural: 7 
pH 7 a 14: soluções básicas ou alcalinas. Exemplo: água do mar: 8 e detergentes: 12,5.
pH ácido
Uma solução caracteriza-se como ácida quando no meio existe uma con-
centração maior de íons H+ do que íons OH-. Para conseguirmos uma solução 
ácida, basta acrescentar íons H+ provenientes de uma substancia ácida, ou 
seja, se um ácido for adicionado à água, os íons H+ ficarão em excesso, dessa 
forma, a concentração dos íons OH- diminuirá e a solução se tornará ácida. 
No quadro a seguir, alguns exemplos de substâncias ácidas.
Quadro 1.5 Substâncias ácidas
Substância pH
Ácido de bateria 1,0
Suco gástrico 1,6 a 2,0
Suco de limão 2,4
Refrigerantes à base de cola 2,5
continua
BIOQUÍMICA.indb 26 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 27
Ácido acético (vinagre) 2,9
Cerveja 4,1 a 5,0
Café 5,0
Suor 5,4
Urina 5,7
pH neutro
Consideramos uma substância neutra quando ela possui a mesma concen-
tração de íons H+ e íons OH- em mol/L.
A água pura e destilada a uma temperatura de 25°C é um exemplo de subs-
tância neutra. Nessa temperatura, ela possui 1 x 10-7 mol/L de íons H+ e OH-.
Assim, calculando o pH da água, temos:
pH= - log [H+]
pH= - log  1 x 10-7
pH = 7
pH básico ou alcalino
Ao contrário do que acontece numa solução ácida, numa solução alcalina, 
a concentração dos íons OH- é maior que a dos íons H+. Se adicionarmos uma 
base na água, significa que estaremos adicionando íons OH- que vão reagir 
com os íons H+, diminuindo sua concentração e tornando a solução alcalina. 
Nesse caso, o pOH será maior que o pH, ou seja, em temperatura ambiente 
de 25 ºC, o resultado é pH > 7 ou pOH < 7.
Quadro 1.6 Substâncias básicas ou alcalinas
Substância pH
Sêmen 7,2
Lágrima 7,4
Saliva humana 7,4
Sangue 7,35 a 7,45
Água do mar 8,0
Sabonete 9,0 a 10,0
Hidróxido de sódio (soda cáustica)13,5
continuação
BIOQUÍMICA.indb 27 17/06/14 11:19
28 B i o q u í m i c a B á s i c a
Indicadores ácido-base ou indicadores de pH
Algumas substâncias mudam de cor quando estão em meio alcalino ou 
ácido. Tais substâncias recebem o nome de indicadores ácido-base e podem 
ser sintéticas, se produzidas em laboratórios, ou naturais, quando extraídas de 
plantas.
Normalmente esses indicadores se comportam com ácidos fracos ou bases 
fracas e quando em meio aquoso, esses indicadores de pH alteram sua colo-
ração em função do valor de pH.
Os indicadores não são precisos no valor do pH de uma solução, eles apenas 
fornecem dados para identificar o meio ácido, básico ou neutro. Para sabermos 
o valor exato do pH, é necessária a utilização de um equipamento eletrônico, 
o pHmetro. O eletrodo do aparelho é inserido na solução e libera uma tensão 
em milivolts que são convertidos para uma escala de pH de 0 a 14. 
Já os indicadores ácido-base mais conhecidos são a fenolftaleína, o alaran-
jado de metila, o papel tornassol e o azul de bromotimol. Além disso, existem 
os naturais, extraídos dos pigmentos de vegetais como o repolho roxo, o hi-
bisco e a beterraba. Veja no quadro abaixo as mudanças de cor sofridas pelos 
indicadores em contato com soluções ácidas e básicas.
Quadro 1.7 Indicadores de pH em meios ácidos e básicos
Indicador Meio ácido Meio básico ou alcalino
Fenolftaleína Incolor Vermelho
Alaranjado de metila Vermelho Amarelo
Papel tornassol Rosa Azul
Azul de bromotimol Amarelo Azul
Extrato da folha de repolho roxo Vermelho Verde
Soluções tampão
As soluções tampão são substâncias que minimizam a variação dos valores 
de pH, mantendo-o aproximadamente constante, ainda que essas soluções 
sofram adição de ácidos ou bases. No nosso organismo, os fluidos biológicos 
são meios aquosos equilibrados pelo sistema tampão; um bom exemplo é o 
sangue, que tem o pH 7,4 e é equilibrado entre o ácido carbônico HCO3 e 
o bicarbonato H2CO3. Esse sistema evita variações de pH, as quais podem ter 
efeito nocivo ao ser humano.
BIOQUÍMICA.indb 28 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 29
Como são formadas as soluções tampão?
As soluções tampão são preparadas quando é necessário um meio com 
pH o mais constante possível. Para formar uma solução tampão, é necessário 
um ácido fraco ou uma base fraca com um sal derivado. Esse sal é formado 
pela reação do ácido com uma base forte, ou pela reação de uma base com 
um ácido forte. 
Graças ao sistema tampão, tanto o pH intra como extracelular é conseguido. 
Variações estreitas nos valores de pH influem na atividade enzimática, media-
dores responsáveis pelas reações químicas celulares (MARZZOCO; TORRES, 
2007, p. 3).
Sistemas tampão
Para se constituir um sistema tampão, é necessário um ácido fraco (o doador 
de prótons) e sua base conjugada (o receptor de prótons).
Um ácido é fraco quando dissociado em água, libera menos íons de hi-
drogênio do que um ácido forte, ou seja, só parte do H+ do ácido é ionizada.
Exemplo de ácido fraco com sua respectiva base conjugada:
Quadro 1.8 Ácido fraco e base conjugada
Ácido fraco Base conjugada forte
Ácido acético:
CH3CO2H
Íon acetato:
CH3CO
2-
Íon dihidrogenofosfato:
H2PO
4-
Íon hidrogenofosfato:
H2PO4
-2
Ácido carbônico
H2CO3
Íon hidrogenocarbonato
HCO3-
As soluções tampão são usadas sempre que se necessita de um meio com 
pH aproximadamente constante. Elas são preparadas dissolvendo-se os solutos 
em água.
As substâncias que constituem os tampões agem aos pares ou, menos 
comumente, em grupos, constituindo um sistema protetor. Dessa forma, as 
soluções tampão podem ser formadas por um ácido fraco e um sal formado 
pela reação desse ácido com uma base forte ou, então, por uma base fraca e 
um sal formado pela reação dessa base com um ácido forte. 
BIOQUÍMICA.indb 29 17/06/14 11:19
30 B i o q u í m i c a B á s i c a
Tampões biológicos 
Os tampões biológicos são aqueles que limitam as variações do pH do 
sangue e demais fluidos orgânicos. O ácido fraco e o sal do sistema tampão, 
em condições normais, existem em uma relação constante de equilíbrio, que 
o organismo tende a preservar. As reações químicas, que ocorrem intra e ex-
tracelular, dependem do pH. Pequenas variações podem afetar a velocidade 
das reações ou até não permitir que elas ocorram. Um exemplo é sangue, que 
possui pH 7,4 e seus tampões bicarbonato e ácido carbônico se encarregam 
de mantê-lo assim. 
O sistema bicarbonato/ácido carbônico é o principal tampão responsável 
por manter o pH do sangue na faixa entre 7,35 e 7,45. Esse sistema é essencial 
à regulação do equilíbrio ácido-base, porque o metabolismo celular gera muito 
ácido como produto final, sob a forma de ácido carbônico. O ácido fraco do 
sistema é o ácido carbônico e a base forte é o bicarbonato. 
O ácido carbônico é um ácido muito fraco e sua dissociação em íons hidro-
gênio e íons bicarbonato é muito pequena comparando com outros ácidos. Isso 
resulta em equilíbrio sob a forma de dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), 
uma alta concentração de dióxido de carbono dissolvido e uma baixa con-
centração de ácido. Por essas substâncias serem de fácil regulação, a eficácia 
do sistema é alcançada com êxito. Enquanto a concentração do bicarbonato é 
regulada pela excreção renal, a eliminação do dióxido de carbono é regulada 
pela respiração.
O pH deve ser finamente regulado no organismo, pois é nessa faixa onde há 
o funcionamento ótimo das proteínas e outras macromoléculas do organismo. 
Enquanto o pH do sangue fica na faixa de 7,4, o pH intracelular é muito pró-
ximo a 7, logo, verifica-se que o tampão do sangue não é o mesmo das células. 
Temos, então, outros tampões biológicos, como:
 Tampão proteico (hemoglobina): é um tamponante tanto de meio intra 
quanto extracelular. As proteínas são formadas por aminoácidos, os 
quais possuem um caráter anfótero (ácido ou base). Alguns aminoácidos 
possuem radicais ácidos livres. Quando dissociados, formam OH-, que 
reage prontamente com o H+ para formar água.
A hemoglobina é a proteína que aceita facilmente o íon H+ para o tampo-
namento. Ela é até seis vezes mais potente na regulação da acidez que outras 
proteínas plasmáticas. Quando o oxigênio é liberado para as células pela he-
BIOQUÍMICA.indb 30 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 31
moglobina, ela se transforma em um ácido fraco e aumenta a capacidade de 
fixar o íon H+. Outras proteínas teciduais intracelulares também colaboram na 
regulação do pH plasmático. 
O tamponamento pode ocorrer por dois mecanismos: 
 1ª etapa (plasma): produção de CO2 decorrente do metabolismo pode 
causar acidose (aumento da acidez). A liberação de oxigênio faz com 
que a hemoglobina sequestre o próton do meio evitando a acidose 
pela diminuição da formação de ácido carbônico;
 2ª etapa (pulmão): a saída de grande quantidade de CO2 pela respiração 
poderia causar uma grande alcalose (aumento da alcalinidade), que é 
compensada pela hemoglobina que, na hematose, momento que libera 
CO2 e capta o O2, libera o próton, evitando a alcalose. 
 Tampão fosfato: esse sistema atua principalmente em nível celular e 
apresenta grande importância no sistema renal, agindo de uma maneira 
semelhante ao sistema de tamponamento do bicarbonato, regulando a 
quantidade acidobásica dos túbulos renais e dos líquidos intracelulares, que 
contém altas concentrações de fosfato. É representado por ácido fosfórico 
e por dois sais, o fosfato de sódio dibásico e fosfato de sódio monobásico. 
Todos os tampões biológicos do nosso organismo têm a função de neutralizar 
o excesso de ácidos ou de bases e, posteriormente, o organismo recompõe a 
natureza normal do tampão. O princípio da regulação do sistema tampão é a 
manutenção do equilíbrio ácido-base na relação entre o numerador (sal) e o 
denominador (ácido ou base).
Alcalose e acidose
Pequenas variações no pH dos fluidos corporais podem trazer sériosriscos 
à nossa saúde. A razão para nossa sensibilidade ao pH depende de proteínas 
especializadas em aumentar a velocidade das reações químicas do nosso corpo, 
as enzimas, que estudaremos melhor na Seção 3 da Unidade 2.
No sangue existem tampões plasmáticos responsáveis por amenizar mu-
danças de pH. Quando isso se altera, o pH do sangue, que é de 7,4, cai para 
um valor menor que 7,35, dá-se o nome de acidose. Por outro lado, se o pH 
sanguíneo é alterado para um valor acima de 7,45, é chamado de acidose.
A acidose pode ocorrer principalmente por excesso de CO2, pelo aumento 
de ácidos metabólicos na circulação, por compensação de uma alcalose, por 
BIOQUÍMICA.indb 31 17/06/14 11:19
32 B i o q u í m i c a B á s i c a
doenças respiratórias como pneumonia ou enfisema, por envenenamento, pelo 
abuso de drogas, alterações no sistema nervoso central, por tumores ou por 
medicamentos. Seus sintomas são desorientação, falta de ar, diminuição ou 
supressão da respiração. 
Já na alcalose, pH além de 7,45 pode causar respiração fraca, irregular ou 
ofegante, convulsões, entorpecimento, cãibras ou rigidez muscular. Em alguns 
casos, a alcalose ocorre devido à perda excessiva de CO2 em detrimento do 
aumento dos O2, por exemplo, se o indivíduo respirar muito profunda e rapi-
damente, como em casos de histeria, de ansiedade, pelo abuso de drogas ou 
medicamentos, excesso de exercícios físicos e em casos de doenças pulmo-
nares, ou seja, tudo que pode interferir na respiração e resulta na elevação do 
pH do sangue.
Tanto a alcalose quanto a acidose são preocupantes porque, quanto mais 
distante dos valores médios do pH sanguíneo, mais graves são os sintomas, 
podendo levar o indivíduo ao coma ou a óbito. A acidose e alcalose podem 
ser respiratórias ou metabólicas, resultando de mudanças na concentração de 
ácido carbônico, H2CO3, ou metabólicas, quando resultam de mudanças na 
concentração de bicarbonato, HCO3
-. 
Enquanto respiratório, o nível de H2CO3 sobe porque CO2 suficiente não 
é exalado, o sistema nervoso responde à acidose tentando aumentar a velo-
cidade e a intensidade da respiração a fim de diminuir a pressão parcial de 
gás carbônico, PCO2, decorrente da hipoventilação. Em outro caso, a alcalose 
respiratória resulta da hiperventilação ou respiração aumentada, quando o 
CO2 é eliminado pelos pulmões e a concentração de H2CO3 diminui, o que 
aumenta o pH sanguíneo. O sistema nervoso reage à alcalose baixando a 
velocidade de respiração para aumentar a concentração de ácido carbônico, 
H2CO3.
A acidose ou alcalose metabólica podem resultar de mudanças na concen-
tração de bicarbonato, HCO3
-. A acidose metabólica é a baixa concentração 
de bicarbonato, HCO3
-, resultado de desidratação severa ou diabetes mellitus 
não tratada. Já a alcalose metabólica acontece por um aumento da concentra-
ção de HCO3
-, proveniente de vômito, uso de alguns diuréticos ou consumo 
exagerado de antiácidos.
BIOQUÍMICA.indb 32 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 33
Como preparar um indicador ácido-base em casa
Separe de 5 a 8 folhas de repolho-roxo e bata no liquidificador com 500 ml de água. Em seguida, 
coe e reserve a solução em cinco ou seis frascos, de acordo com o número de substâncias que 
você deseja verificar o pH. Escolha produtos em sua casa que você imagine ter pH diferente 
uns dos outros, como, por exemplo: café, refrigerante, detergente, vinagre, produtos de limpeza 
à base de amônia, entre outros. Adicione cada produto à solução indicadora de pH e observe 
a mudança de cor. O resultado esperado é que, se a solução ficar vermelha, então o produto 
é um ácido forte, se ficar rosada, a substância é um ácido fraco. Já tons verde-amarelados in-
dicam que a substância tem o pH alcalino.
Para saber mais
 1. Como é formada uma solução tampão? Qual a sua função?
 2. Associe corretamente os itens ordenados numericamente com seus 
respectivos pHs substâncias:
( I ) pH = 7 ( II ) pH < 7 ( III ) pH > 7
( ) Bebidas gaseificadas
( ) Água 100% pura
( ) Água do mar
( ) HCl
( ) Leite de magnésia
( ) Suco de limão
( ) Urina
( ) Tomate
( ) Sangue
( ) Abacate
( ) Sabonetes
( ) Suor
 3. Em relação aos tampões biológicos, assinale a alternativa incorreta.
a) Os tampões biológicos limitam as variações do pH do organismo.
b) O sistema bicarbonato/ácido carbônico é o principal tampão 
responsável por manter normal o pH do sangue.
c) O tampão proteico é um tamponante do meio intracelular. A 
principal proteína desse sistema é a albumina.
Atividades de aprendizagem
BIOQUÍMICA.indb 33 17/06/14 11:19
34 B i o q u í m i c a B á s i c a
d) O tampão fosfato atua principalmente em nível celular e é repre-
sentado pelo ácido fosfórico e por dois sais, o fosfato de sódio 
dibásico e fosfato de sódio monobásico. 
e) Os tampões biológicos do nosso organismo têm a função de neu-
tralizar o excesso de ácidos ou de bases.
 4. Os indicadores ácido-base ou indicadores de pH servem para mostrar 
se uma determinada substância é ácida ou alcalina. A fenolftaleína e o 
alaranjado de metila, quando entram em contato com uma substância 
ácida, mudam de cor, respectivamente para:
a) Amarelo e azul.
b) Roxo e azul.
c) Amarelo e vermelho.
d) Laranja e incolor.
e) Incolor e vermelho.
A titulação é um processo utilizado para determinar a concentração de uma substância de natureza 
ácida ou alcalina. Para a medição é utilizada uma substância de concentração conhecida, ácida 
ou básica, ou vice-versa. Ácidos e bases fazem uma reação conhecida como neutralização, for-
mando água e sal. Um indicador que será utilizado na titulação mudará de cor assim que o ácido 
ou base estiver totalmente neutralizado; esse ponto é chamado de ponto de viragem.
Para saber mais
Muitas reações químicas que ocorrem no organismo dependem do pH. Pequenas variações no 
pH podem afetar a velocidade de uma reação química ou não permitir que ela ocorra.
Para saber mais
BIOQUÍMICA.indb 34 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 35
Nesta unidade, você aprendeu que:
 A bioquímica é o ramo da biologia que estuda as várias moléculas 
celulares em suas reações químicas que acontecem organismos vivos.
 A água é o principal elemento para a manutenção dos organismos dos 
seres vivos. A massa do nosso corpo é, aproximadamente, 70% formada 
de água.
 A água participa de vários processos no metabolismo dos seres vivos.
 Os sais minerais são substâncias inorgânicas essenciais para o meta-
bolismo, regulação e estruturação do nosso corpo. 
 A falta da assimilação dos sais minerais e vitaminas através da alimen-
tação pode gerar desnutrição e outros problemas de saúde.
 Não se esqueça de que, além dos sais minerais, as vitaminas são com-
ponentes importantíssimos para a nossa nutrição. 
 As vitaminas são compostos orgânicos encontrados nos alimentos e 
essenciais para uma boa saúde. 
 As vitaminas são divididas em dois grupos de acordo com a sua so-
lubilidade. As vitaminas A, D, E e K, também chamadas de vitaminas 
lipossolúveis, absorvidas na presença de lipídios (gorduras), e as demais 
vitaminas hidrossolúveis, por exemplo, as vitaminas do complexo B e 
a vitamina C.
 Nosso corpo produz soluções tamponantes que minimizam a variação 
dos valores de pH.
 Indicadores ácido-base ou indicadores de pH são substâncias que mu-
dam de cor quando estão em meio alcalino ou ácido. Tais substâncias 
podem ser sintéticas ou naturais.
 O pH é mensurado através de um valor obtido em uma escala que vai 
de 0 a 14. Valores inferiores a 7 são considerados ácidos e maiores do 
que 7, básicos. Já a neutralidade é alcançada quando a amostra tem 
valor de 7 na escala.
Fique ligado!
BIOQUÍMICA.indb 35 17/06/14 11:19
36 B i o q u í m i c a B á s i c a
Aluno, aprofunde sua leitura na relação que a água tem com outras 
sustâncias, fique atento em sua aplicação em outros conteúdos e, princi-
palmente, estude sobre ações de preservação, comoreaproveitamento, 
consumo consciente e gestão de resíduos poluentes. São assuntos de muita 
importância atualmente. 
Preste atenção ao pH dos produtos que você utiliza no cotidiano. Mui-
tos deles, como água mineral, refrigerantes, leite, xampus, entre outros, 
têm impressos em suas embalagens e rótulos os valores de pH.
Para concluir o estudo da unidade
 1. Existe diferença entre o pH da água pura e o da água com gás? Justi-
fique sua resposta.
 2. Assinale V para as alternativas verdadeiras e F para as falsas em relação 
às vitaminas.
( ) A vitamina A é essencial para o bom funcionamento dos múscu-
los e é sintetizada na pele através da exposição aos raios solares.
( ) A menadiona, mais conhecida como vitamina K, participa do 
processo de coagulação sanguínea, sendo uma precursora da 
protrombina.
( ) As vitaminas B2, B6, B9 e B12, quando em falta no organismo, 
resultam em quadros de anemia.
( ) A vitamina A, E e C são antioxidantes, preventivas do envelhe-
cimento por inibir as ações dos radicais livres.
( ) Vitaminas hidrossolúveis têm afinidade com a gordura, por isso são 
bem solubilizadas em água. Exemplos: tiamina, retinol e tocoferol.
 3. Contração muscular, transmissão de impulsos nervosos e estruturação 
óssea são alguns exemplos que podemos citar da participação dos 
sais minerais. Quais sais estão envolvidos nos eventos citados acima? 
Atividades de aprendizagem da unidade
BIOQUÍMICA.indb 36 17/06/14 11:19
c o n c e i t o s b á s i c o s d a b i o q u í m i c a 37
 4. Assinale a alternativa correta: as macromoléculas de proteína, áci-
dos nucleicos e polissacarídeos são formadas, respectivamente, por 
polímeros de:
a) Aminoácidos, nucleotídeos e açúcares. 
b) Peptídios, enzimas e gorduras.
c) Água, pepsina e amilase.
d) Prolina, arginina e valina.
e) Ácidos graxos, lipídios e hormônios.
 5. Assinale a alternativa correta:
a) O tampão presente no equilíbrio do pH sanguíneo é o mesmo 
que regula o pH da urina.
b) O pH sanguíneo varia, em níveis saudáveis, entre 7,0 e 7,9.
c) As soluções tampão minimizam os efeitos do ácido e da base 
acrescentados a um sistema, mantendo o pH constante.
d) São exemplos de tampões biológicos a lágrima, a saliva e a urina.
e) Os tampões são comparados à função de fechamento das reações, 
daí a palavra tampão, referente à tampa.
 6. Se o pH de uma solução é 8 e reduzirmos o seu valor para 4, a con-
centração de íons de hidrogênio será:
a) 10.000 vezes maior do que a inicial.
b) 1.000 vezes maior do que a inicial.
c) 10.000 vezes menor do que a inicial.
d) 1.000 vezes menor do que a inicial.
e) 4 vezes menor do que a inicial.
BIOQUÍMICA.indb 37 17/06/14 11:19
38 B i o q u í m i c a B á s i c a
Referências
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WALTER, P. Fundamentos da biologia celular. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.
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molecular da célula. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
ATKINS, P. W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio 
ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
BERG, J. M.; STRYER, L.; TYMOCZKO, J. L. Bioquímica. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2008. 
CAMPBELL, M. K. Bioquímica básica. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2001. 
CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 4. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2008. 
MARZOCCO, A.; TORRES, B. B. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2007. 
MURRAY, R. K.; GRANNER, D. K.; RODWELL, V. W. Harper: bioquímica ilustrada. 27. ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2007.
NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger: Princípios de bioquímica. 5. ed. São Paulo: Sarvier, 
2011.
PENTEADO, M. V. C. Vitaminas: aspectos nutricionais, bioquímicos, clínicos e 
analíticos. Barueri: Manole, 2003. 
SACKHEIM, G. I.; LEHMAN, D. D. Química e bioquímica para ciências biomédicas. 8. ed. 
Barueri: Manole, 2001. 
STRYER L.; TYMOCZKO J. L.; BERG, J. M. Bioquímica. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
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VOET, D.; VOET, J. G.; PRATT, C. W. Fundamentos de bioquímica. 2. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2008.
BIOQUÍMICA.indb 38 17/06/14 11:19
Objetivos de aprendizagem: Nesta unidade, conheceremos a es-
trutura dos carboidratos, aminoácidos, proteínas, lipídios e ácidos 
nucleicos. Além disso, esta unidade tem como objetivo estudar as 
funções dessas macromoléculas.
Rafael Honório e Silva
Estrutura de 
carboidratos, 
aminoácidos, 
proteínas, lipídios e 
ácidos nucleicos
Unidade 2
 Seção 1: Macromoléculas orgânicas
Nesta seção, conheceremos as generalidades atribuí-
das às macromoléculas orgânicas responsáveis pela 
manutenção da vida. Estrutura, composição, fon-
tes, funções e curiosidades são alguns dos tópicos 
abordados.
 Seção 2: Estrutura e classificação dos carboidratos 
A Seção 2 faz referência aos carboidratos, fontes 
primárias de energia para o nosso corpo. Por meio 
desse assunto, conheceremos as fontes alimentares 
pela qual são ofertados e as muitas outras atribuições 
dessa importante biomolécula. 
BIOQUÍMICA.indb 39 17/06/14 11:19
 Seção 3: Características gerais dos aminoácidos e 
proteínas
Os aminoácidos são monômeros que, quando uni-
dos por ligações peptídicas, formam as proteínas. 
Nesta seção, estudaremos a construção das proteí-
nas por meio dos 20 aminoácidos existentes e suas 
particularidades.
 Seção 4: Estrutura dos lipídios e ácidos nucleicos
A Seção 4 encerra a Unidade 2 com os lipídios e os 
ácidos nucleicos. Os lipídios desempenham funções 
importantes, tais como fonte e reserva de energia, 
isolamento térmico, proteção e estrutura, pois fazem 
parte da estrutura das membranas celulares. Já os 
ácidos nucleicos, DNA e o RNA, são compostos por 
uma sequência de nucleotídeos, responsáveis pela 
transmissão de caracteres hereditários e pela síntese 
de proteínas.
BIOQUÍMICA.indb 40 17/06/14 11:19
Estrutura de carboidratos, aminoácidos, proteínas, l ipídios e ácidos nucleicos 41
Introdução ao estudo
As macromoléculas ou biomoléculas são compostos orgânicos que exer-
cem funções determinantes para a manutenção da vida. Como já vimos na 
Unidade 1, a bioquímica estuda essas substâncias relacionadas ao funciona-
mento e à estruturação dos organismos vivos. 
A Seção 1 desta unidade apresenta a importância dos compostos orgânicos 
em suas generalidades, além de entendermos algumas das funções que cada 
um deles desempenha no nosso corpo.
Você sabia que a única fonte de energia utilizada pelo cérebro são os car-
boidratos? Isso mesmo, os açúcares, como também são chamados. Mas não 
é só isso. Os carboidratos também funcionam como elementos de estrutura e 
de proteção. E é esse composto tão importante que estudaremos na Seção 2 
desta unidade.
Na terceira seção, veremos as características gerais das proteínas, estrutura 
e função baseadas em cadeias formadas pelas ligações peptídicas entre os 
aminoácidos. 
Estudaremos, na Seção 4, os lipídios e os ácidos nucleicos, embora cada uma 
dessas macromoléculas exerça funções bem diferentes uma da outra. Enquanto 
os lipídios fornecem energia para as células, participam da composição de 
membranas celulares e atuam como isolantes térmicos, os ácidos nucleicos se 
encarregam da transmissão das características genéticas hereditárias. Veremos, 
então, mais a fundo, a característica de ambas.
Seção 1 Macromoléculas orgânicas
Todas as suas células são constituídas por moléculas orgânicas de alto 
peso molecular, as macromoléculas. Elas desempenham valiosas funções para 
a manutenção da vida, dentre as quais podemos citar: estrutural, energética, 
enzimática, de armazenamento e transformação de energia, entre outras. Po-
demos definir as macromoléculas como biomoléculas orgânicas de alto peso 
molecular, podendo ser ou não formadas por unidades de menor massa, cha-
madas de monômeros. Os monômeros, do grego mono, um e meros, parte, 
são capazes de se ligarem com outros monômeros,