Fundamentos da Biologia Celular - Alberts et al - 2017 - 4 Edicao-78

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Capítulo 2 • Componentes químicos das células 51
do fato de possuir quatro elétrons e quatro vacâncias na última camada, ele pode 
formar quatro ligações covalentes com outros átomos (ver Figura 2-9). Mais im-
portante ainda, um átomo de carbono pode unir-se a outros átomos de carbono 
por meio da ligação covalente C-C, que é altamente estável, e assim formar ca-
deias e anéis e, consequentemente, moléculas grandes e complexas. Não existe 
um limite imaginável para o tamanho das moléculas que podem ser formadas 
dessa maneira. Os compostos de carbono, tanto grandes quanto pequenos, for-
mados pelas células são denominados moléculas orgânicas. Em contraste, to-
das as demais moléculas, inclusive a água, são inorgânicas.
Certas combinações de átomos, como as dos grupos metila (–CH3), hidroxi-
la (–OH), carboxila (–COOH), carbonila (–C=O), fosforila (–PO3
2–) e amino (–NH2), 
ocorrem repetidamente nas moléculas orgânicas. Cada um desses grupos quími-
cos tem propriedades químicas e físicas próprias que influem no comportamento 
da molécula na qual o grupo ocorre, inclusive na tendência que essa molécula 
tem para ganhar ou perder elétrons e com quais outras moléculas irá interagir. O 
conhecimento desses grupos e de suas propriedades químicas simplifica enorme-
mente o entendimento da química da vida. Os grupos químicos mais comuns e 
algumas das suas propriedades estão resumidos no Painel 2-1 (p. 66-67).
As células contêm quatro famílias principais de 
moléculas orgânicas pequenas
As moléculas orgânicas pequenas das células são compostos de carbono, que 
possuem pesos moleculares na faixa entre 100 e 1.000, contendo até 30 ou mais 
átomos de carbono. São geralmente encontradas livres em solução no citosol e 
têm várias funções diferentes. Algumas são usadas como monômeros, subuni-
dades para construir as moléculas poliméricas gigantes das células, as macro-
moléculas, isto é, proteínas, ácidos nucleicos e grandes polissacarídeos. Outras 
servem como fonte de energia e são degradadas e transformadas em outras mo-
léculas pequenas por meio de uma rede elaborada de vias metabólicas intrace-
lulares. Muitas têm mais de um papel na célula, por exemplo, agindo tanto como 
subunidade de alguma macromolécula quanto como fonte de energia. As molé-
culas orgânicas pequenas são muito menos abundantes do que as macromolé-
culas orgânicas, perfazendo somente cerca de um décimo do total da massa de 
matéria orgânica das células. Grosseiramente, uma célula animal típica pode ter 
um milhar de tipos diferentes dessas moléculas orgânicas pequenas.
Todas as moléculas orgânicas são sintetizadas, e degradadas, a partir do 
mesmo conjunto de compostos simples. Tanto a síntese quanto a degradação 
dessas moléculas ocorrem por meio de sequências de modificações químicas 
que têm uma variedade limitada e seguem regras bem definidas. Como conse-
quência, os compostos presentes nas células são quimicamente relacionados e 
podem ser classificados em um pequeno grupo de famílias distintas. De maneira 
geral, as células contêm quatro famílias principais de moléculas orgânicas pe-
quenas: os açúcares, os ácidos graxos, os aminoácidos e os nucleotídeos (Figura 
2-16). Embora muitos dos compostos presentes nas células não se enquadrem 
nessas categorias, essas quatro famílias de moléculas orgânicas pequenas, jun-
tamente com as macromoléculas formadas pela ligação entre elas em longas 
cadeias, correspondem a uma grande proporção da massa celular (Tabela 2-2).
Moléculas orgânicas grandes
nas células
Unidades fundamentais 
orgânicas pequenas nas células
AÇÚCARES
ÁCIDOS GRAXOS
AMINOÁCIDOS
NUCLEOTÍDEOS
POLISSACARÍDEOS,GLICOGÊNIO
E AMIDO (NAS PLANTAS)
GORDURAS E MEMBRANAS LIPÍDICAS
PROTEÍNAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
Figura 2-16 Os açúcares, os ácidos gra-
xos, os aminoácidos e os nucleotídeos 
são as quatro principais famílias de mo-
léculas orgânicas pequenas encontradas 
nas células. Eles formam os monômeros, 
que são as unidades fundamentais, ou 
subunidades, que formam as moléculas 
orgânicas grandes, inclusive as macromolé-
culas e outros agrupamentos moleculares 
das células. Alguns deles, como os açúcares 
e os ácidos graxos, também são fontes 
de energia.
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