Biologia molecular e celular 1

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BIOLOGIA MOLECULAR 
E CELULAR 
AULA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof.ª Elaine Ferreira Machado 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Na disciplina de Biologia Molecular e Celular do curso de Ciências 
Biológicas, trabalharemos com características e funções das moléculas 
inorgânicas e das macromoléculas nos organismos vivos. Veremos como a água 
e os sais minerais são fundamentais para o equilíbrio osmótico dos seres vivos, 
e também vamos conferir os papéis biológicos de carboidratos, lipídios, 
proteínas e enzimas. É importante lembrar que os ácidos nucleicos são também 
biomoléculas. 
São objetivos deste estudo: 
• Geral: analisar os diferentes tipos de moléculas que compõem as células 
e suas respectivas funções. 
• Específicos: identificar a estrutura e a função da água e dos sais minerais 
na célula; identificar a estrutura geral dos carboidratos e sua função na 
composição das estruturas celulares; identificar a estrutura dos lipídios e 
o papel biológico que desempenham em nível celular; identificar a 
estrutura das proteínas e enzimas e as funções desempenhadas por 
essas macromoléculas; realizar atividade prática de identificação de 
carboidratos e de ação das enzimas. 
TEMA 1 – A ÁGUA E OS SAIS MINERAIS 
A água e os sais minerais são compostos fundamentais tanto no meio 
intracelular quanto no extracelular. São responsáveis pelo equilíbrio osmótico 
das células, bem como por outras inúmeras funções que mantêm sua 
homeostase, e, por isso, são indispensáveis à vida. 
São substâncias adquiridas pela ingestão direta no meio no qual vivem os 
seres vivos, dissolvidas ou indiretamente nos alimentos. A água é necessária em 
quantidades significativas aos seres vivos, já que compõe a maior parte da 
estrutura celular. Já os sais minerais, em sua maioria, são necessários em 
pequenas quantidades para as atividades celulares. 
Nesse tópico, detalharemos a importância da água e dos sais minerais 
para os seres vivos. 
 
 
 
3 
1.1 Água 
Segundo Junqueira e Carneiro (2005, p. 40), “a origem das células está 
associada à água, e esta é a molécula mais abundante em todas as células sem 
exceção [...]. A água e seus íons influenciam poderosamente a configuração e 
as propriedades biológicas das macromoléculas”. A água está intimamente 
ligada às funções de todas as outras moléculas celulares, e sua disposição 
influencia o metabolismo celular. 
A molécula de água é assimétrica, composta por dois átomos de 
hidrogênio e um de oxigênio, formando um ângulo de 104,5º, garantindo sua 
polaridade e a propriedade de solvente universal. Também tem característica de 
dipolo, fato que a torna um excelente solvente de substâncias cristalinas e de 
outros compostos orgânicos, como proteínas e carboidratos. A Figura 1 
representa a composição da molécula de água. 
Figura 1 – Representação da molécula de água 
 
Crédito: chromatos/Shutterstock. 
Algumas substâncias têm afinidade com a água e nela se dissolvem: são 
as chamadas “moléculas hidrofílicas”; outras moléculas não têm essa mesma 
afinidade, portanto, não se dissolvem, e por isso são chamadas de hidrofóbicas. 
São exemplos de substâncias hidrofílicas os carboidratos e as proteínas. Como 
exemplos de substâncias hidrofóbicas temos os lipídios, como óleos e gorduras. 
Segundo Souza e Elias (2006, p. 139), “a água corresponde à maior parte 
do peso dos indivíduos. Em um neonato, corresponde a cerca de 75 a 80% do 
seu peso. Aos 12 meses, o teor de água do organismo é de 65%; na 
adolescência, alcança o valor de 60% no sexo masculino e 55% no sexo 
feminino, que se mantém na vida adulta”. 
 
 
4 
Outro fator de variação da água nos organismos, além da idade, está 
relacionado à taxa metabólica de órgãos e tecidos: quanto mais ativo um órgão 
ou tecido, maior a quantidade de água responsável pelas reações químicas da 
célula. Assim, um neurônio apresenta taxa de água bem maior que uma célula 
da polpa do dente, por exemplo. 
Diferentes espécies também apresentam níveis diferenciados de água na 
sua composição. Pode-se comparar uma água-viva e um réptil, por exemplo, 
para perceber essas diferenças quanto à espécie. 
A água é obtida pelos seres vivos e “provém de duas fontes principais. A 
ingestão de líquidos e a água contida nos alimentos” (Souza; Elias, 2006, p. 140). 
Já a eliminação da água ocorre por meio de urina, suor, fezes e respiração 
sistêmica. 
Considerando a importância da água no desenvolvimento e na 
manutenção da vida, podemos elencar suas principais funções: 
1. Solvente universal: a água dissolve o maior número de substâncias (com 
exceção dos lipídios), transformando em íons as substâncias cristalinas. 
2. Meio de transporte: de proteínas, vitaminas, gases, alimentos, entre 
outras substâncias, como, por exemplo, o plasma sanguíneo. 
3. Lubrificante: de tecidos e órgãos, como ocorre nas articulações. 
4. Mantenedora da temperatura corpórea. 
5. Reguladora da composição do organismo, deslocando-se ativamente por 
osmose. 
6. Participante ativa das reações de condensação e de hidrólise. 
A água não se encontra na sua forma pura nas células vivas. Nela estão 
dissolvidas muitas substâncias, como os sais minerais, formando compostos 
iônicos de fundamental importância para a manutenção osmótica dos meios intra 
e extracelulares. 
1.2 Sais minerais 
Nos organismos vivos há uma grande variedade de minerais, ou 
eletrólitos. Segundo Souza e Elias (2006, p. 142), “o plasma e o líquido intersticial 
são os grandes responsáveis pela regulação da água no organismo; a sua 
composição eletrolítica é praticamente a mesma, exceto pela presença de 
proteínas no plasma. Os íons presentes nos líquidos orgânicos desempenham 
 
 
5 
funções essenciais à manutenção do perfeito equilíbrio funcional celular” – ou 
seja, a combinação de água e minerais torna-se situação primordial para o 
equilíbrio da vida. 
Alguns sais minerais são fundamentais para o bom funcionamento dos 
seres vivos, mesmo em pequenas doses. A falta de minerais provoca sérios 
distúrbios no funcionamento dos organismos, alterando o metabolismo e 
podendo levar à morte. Na Figura 2, confira alguns sais minerais essenciais ao 
metabolismo celular: 
Figura 2 – Alguns sais minerais essenciais ao metabolismo dos seres vivos 
 
Crédito: Designua/Shutterstock. 
O Quadro 1 apresenta um resumo dos principais sais minerais 
responsáveis pelo equilíbrio osmótico das células, bem como pela formação e 
manutenção de estruturas celulares, tecidos e órgãos: 
Quadro 1 – Principais sais minerais essenciais ao equilíbrio osmótico das células 
Sal Mineral Função Fontes 
Sódio Está relacionado principalmente à regulação do 
volume de líquidos corporais; é importante na 
condução do impulso nervoso; assim como o 
potássio, está relacionado com a pressão 
sanguínea e com as contrações musculares. 
Sal de cozinha, em 
alguns vegetais, 
queijo e diversos 
outros alimentos. 
Potássio Está relacionado à contração muscular e às 
atividades dos nervos, pois atua promovendo a 
excitabilidade elétrica. Além disso, é importante 
regulador dos batimentos cardíacos. 
Em frutas, cereais, 
leite e carnes. 
Cálcio Participa da formação de ossos e dentes. Além 
disso, participa da coagulação sanguínea e 
regula uma grande quantidade de funções 
celulares, incluindo o processo de contração 
muscular. 
 Leite e derivados, 
gema de ovo, 
cereais e legumes 
verdes. 
 
 
6 
Magnésio Fundamental para o funcionamento adequado de 
nervos e músculos. Além disso, está relacionado 
ao metabolismo do cálcio e à síntese de vitamina 
D. 
Verduras com folhas 
verde-escuras, 
cereais, frutas 
cítricas e 
leguminosas. Nos 
vegetais, atua na 
formação da 
clorofila. 
Ferro Por ser o componente principal da hemoglobina, 
esse sal mineral está relacionado ao transporte 
de oxigênio no nosso corpo e nos citocromos. 
Fígado, rim, 
coração, gema de 
ovo, vegetais 
verdes, beterraba, 
feijão, cereais.Flúor Atua na composição de dentes e ossos. Além 
disso, está relacionado à prevenção das cáries 
dentárias. 
 Água fluorada. 
Zinco Fundamental para o funcionamento adequado de 
nervos e músculos. Além disso, está relacionado 
ao metabolismo do cálcio e à síntese de vitamina 
D. 
Verduras com folhas 
verde-escuras, 
cereais, frutas 
cítricas e 
leguminosas. Nos 
vegetais, atua na 
formação da 
clorofila. 
Manganês Cofator de diversas enzimas, estando inclusive 
envolvido no metabolismo da glicose. Pode atuar 
na proteção das células contra os danos que 
podem ser causados pelos radicais livres. 
Cereais integrais, 
abacaxi, manga e 
ovos. 
Carbonatos São essenciais para o controle da acidez do 
ambiente interno das células, ou seja, o pH celular. 
Fontes diversificadas 
de acordo com a 
composição em 
carbonato de cálcio, 
sódio etc. 
Iodo Essencial ao funcionamento da glândula tireoide. Frutos do mar, leite, 
ovos, sal iodado. 
Fonte: elaborado com base em Amabis; Martho, 2016. 
Os sais minerais podem ser encontrados nos seres vivos em forma 
solúvel, formando íons ou eletrólitos (ferro, zinco, manganês, sódio, potássio) e 
em forma insolúvel ou cristalina (cálcio, carbonatos, entre outros). Os primeiros 
participam ativamente da composição intra e extracelular; já os segundos 
participam da formação de esqueletos, carapaças, dentes e outras estruturas 
orgânicas. 
TEMA 2 – CARBOIDRATOS 
Os carboidratos são também denominados “hidratos de carbono”, 
popularmente chamados de “açúcares”. Formam reservas nutritivas que servem 
de fonte imediata de energia para os seres vivos, além de fazerem parte da 
constituição das glicoproteínas, que têm função estrutural e enzimática, e de 
proteoglicanos, também de função estrutural. 
 
 
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Francisco Júnior (2008, p. 8) afirma que “os carboidratos perfazem a mais 
abundante classe de biomoléculas da face da Terra. Sua oxidação é o principal 
meio de abastecimento energético da maior parte das células não 
fotossintéticas”. 
Quimicamente, a maioria dos carboidratos apresenta átomos de carbono, 
hidrogênio e oxigênio em proporção 1:2:1, respectivamente (CH2O). Essa 
proporção é responsável pela nomeação “carboidratos” – “carbono hidratado”. 
Nos organismos, os carboidratos apresentam funções que variam de 
estrutura, como vimos acima, e de função de reconhecimento celular. Por 
exemplo, o amido e o glicogênio funcionam como reservas para plantas e 
animais, respectivamente; outras substâncias, como a celulose, os 
peptidoglicanos e a quitina, participam da constituição da parede celular dos 
vegetais, da parede celular de bactérias e do exoesqueleto dos artrópodes, 
respectivamente. Além das duas funções citadas acima, os carboidratos 
participam da formação do glicocálix (adesão entre células e reconhecimento 
celular). 
Os carboidratos podem ser complexos, com longas cadeias de 
carboidratos simples, ou carboidratos simples. São, portanto, classificados em 
polissacarídeos, oligossacarídeos e monossacarídeos, as unidades básicas dos 
carboidratos. 
2.1 Polissacarídeos 
Junqueira e Carneiro (2005, p. 60) afirmam que 
Os polissacarídeos são polímeros de monossacarídeos. Há 
polissacarídeos com moléculas lineares, enquanto outros têm 
moléculas ramificadas. A molécula de alguns polissacarídeos é 
constituída pela repetição de um único tipo de monossacarídeo. 
São os polissacarídeos simples ou homopolímeros. Por 
exemplo, o amido e o glicogênio são polímeros simples de D-
glicose e não contém outro tipo de molécula. Os polissacarídeos 
complexos (heteropolímeros), constituídos por mais de um tipo 
de monossacarídeo, são menos frequentes nas células, porém, 
são muito importantes. 
Os polissacarídeos podem ser classificados em polissacarídeos de 
reserva, polissacarídeos informacionais e estruturais. Glicogênio e amido são 
polissacarídeos de reserva. 
O glicogênio aparece nas células em forma de grânulos que também 
apresentam enzimas para sintetizar e despolimerizar o glicogênio. O glicogênio 
 
 
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aparece em tecidos musculares e também no fígado de animais como reserva 
energética. Suas cadeias carbônicas são ramificadas com inúmeras repetições 
da molécula de glicose. A Figura 3 demonstra a estrutura do glicogênio: 
Figura 3 – Estrutura da molécula de glicogênio 
 
Crédito: Ghost Design/Shutterstock. 
O amido é um polissacarídeo de reserva vegetal, composto por dois tipos 
de moléculas: a amilose e a amilopectina. Nos vegetais, encontra-se em raízes, 
caules, folhas, frutos e sementes. Sua síntese ocorre por meio da fotossíntese. 
Na Figura 4, veja a estrutura da amilopectina e da amilose formando o amido: 
Figura 4 – Estrutura do amido 
 
Crédito: Ghost Design/Shutterstock. 
Além dos polissacarídeos de reserva, a célula conta com os 
polissacarídeos estruturais, como peptidoglicano, celulose, glicocálix e quitina. 
Cada um deles exerce funções específicas nos seres vivos. 
A celulose é um homopolissacarídeo linear, não ramificado e com função 
estrutural, formando principalmente paredes celulares. A quitina também é um 
 
 
9 
homopolissacarídeo insolúvel e que forma o exoesqueleto dos artrópodes e de 
alguns fungos. 
Todos os polissacarídeos apresentam estrutura e composição 
perfeitamente adaptáveis às funções que exercem na natureza. 
2.2 Oligossacarídeos 
Os oligossacarídeos são formados por ligações glicosídicas, ligações 
covalentes que unem monossacarídeos entre si. Essa ligação também é 
responsável pela formação dos polissacarídeos. Ao contrário dos 
polissacarídeos formados por longas cadeias de monossacarídeos, as cadeias 
dos oligossacarídeos são formadas por até 10 unidades de monossacarídeos. 
Os oligossacarídeos mais comuns são os dissacarídeos, formados pela 
união de dois monossacarídeos. São eles a sacarose, a lactose e a maltose. A 
sacarose (glicose + frutose) é o açúcar da cana, por exemplo, com ampla 
utilização comercial em nosso país para a produção de etanol (Francisco Júnior, 
2008, p. 9). Já a lactose (glicose + galactose) é o açúcar do leite, que fornece 
diversos derivados em processo de fermentação. A maltose resulta da hidrólise 
do amido, sendo constituída por duas moléculas de glicose. 
2.3 Monossacarídeos 
Os monossacarídeos são classificados de acordo com o número de 
carbonos em trioses, tetroses, pentoses e hexoses. Os principais 
monossacarídeos são as pentoses e hexoses. Pentoses são açúcares com cinco 
carbonos na constituição molecular, enquanto as hexoses apresentam seis 
carbonos. 
As principais pentoses são a ribose (RNA) e a desoxirribose (DNA). Já as 
hexoses são representadas principalmente por glicose, frutose e galactose. A 
glicose e a frutose participam ativamente dos processos fermentativos, 
convertendo-se em etanol e dióxido de carbono. A glicose é a principal fonte 
energética para os seres humanos e outros animais. A Figura 5 traz a 
representação esquemática da molécula de glicose, fonte imediata de energia 
para as células: 
 
 
 
10 
Figura 5 – Estrutura química da glicose 
 
Crédito: Linnas/Shutterstock. 
TEMA 3 – LIPÍDIOS 
Lipídios são compostos de carbono extraídos de células e tecidos por 
solventes orgânicos. Não se dissolvem em água por serem polares, por isso 
constituem um grupo de moléculas muito diferentes dos outros compostos 
orgânicos. Incluem gorduras, óleos, ceras, terpenos, esteroides e vitaminas. 
Os lipídios apresentam muitas funções importantes, como reserva 
energética, participação na composição das membranas celulares, formação de 
vitaminas e ação hormonal. 
Os lipídios classificam-se em “lipídios de reserva nutritiva” e “lipídios 
estruturais”. 
3.1 Lipídios de reserva nutritiva 
Os lipídios de reserva nutritiva são representados por gorduras, óleos, 
ceras e ácidos graxos (embora alguns ácidos graxos possam ser estruturais). 
As gorduras são lipídios sólidos à temperatura ambiente, ao passo que os 
óleos são líquidos na mesmacondição. Para Barreiros e Barreiros (s.d., p. 9): 
As gorduras são normalmente obtidas de animais e em geral 
compostas de triacilgliceróis com ácidos graxos saturados ou ácidos 
graxos com apenas uma ligação dupla. As cadeias saturadas dos 
ácidos graxos se empacotam melhor, fazendo com que os 
triacilgliceróis apresentem pontos de fusão relativamente altos, o que 
faz com que sejam sólidos à temperatura ambiente. Os óleos são 
obtidos de produtos vegetais como milho, feijão, soja, olivas e 
amendoins. São compostos de triacilgliceróis com ácidos graxos 
insaturados que não podem se empacotar firmemente. Em 
decorrência, apresentam pontos de fusão relativamente baixos, 
fazendo com que sejam líquidos à temperatura ambiente. 
 
 
11 
Óleos e gorduras constituem reservas de energia nas células, e sua 
hidrólise resulta na formação de glicerol e ácidos graxos. As gorduras geralmente 
ficam depositadas em células especiais: as células adiposas dos animais. 
As ceras são lipídios sólidos capazes de agir como repelentes de água, 
por isso depositam-se em folhas e frutos de vegetais, penas e pele dos animais. 
Devido à insolubilidade, são fundamentais para evitar a desidratação dos seres 
vivos e para proteger órgãos expostos ao meio ambiente. 
3.2 Lipídios estruturais 
Lipídios estruturais são aqueles que, de uma forma ou de outra, participam 
das estruturas dos seres vivos, seja em nível macro ou microscópico. São eles 
os fosfolipídeos, os glicolipídios e o colesterol. 
Suas moléculas são mais longas e mais complexas quando comparadas 
com os lipídios de reserva. Possuem uma extremidade hidrofílica e outra 
hidrofóbica. 
Os fosfolipídeos são componentes das biomembranas pelo caráter 
anfipático das moléculas. São representados pelos fosfoglicerídeos e 
esfingolipídios. Aparecem distribuídos em membranas celulares. Os glicolipídios 
aparecem no tecido nervoso, e alguns deles têm estruturas bastante complexas. 
O colesterol está presente nas membranas plasmáticas das células 
animais e é responsável pela fluidez da membrana. As células vegetais não 
possuem colesterol na membrana, mas apenas os chamados “fitoesteróis”. 
Além disso, o colesterol é precursor de hormônios como a progesterona 
e a testosterona, além de hormônios como os adrenocorticoides, vitamina D e 
sais biliares. 
O colesterol pode ser classificado em LDL e HDL. Enquanto o LDL (low 
density lipoproteins, ou lipoproteínas de baixa densidade) transporta o colesterol 
do fígado às células, o HDL (high density lipoproteins, ou lipoproteínas de alta 
densidade) faz o inverso, retirando o excesso de colesterol e levando-o de volta 
ao fígado para ser eliminado pelo corpo. O colesterol pode ser classificado em 
“colesterol bom” e “colesterol ruim”. Indivíduos com índices maiores de HDL no 
corpo têm menor probabilidade de ter alguma doença no coração. Já indivíduos 
que possuem um LDL elevado podem acumulá-lo em vasos sanguíneos, com 
maiores probabilidades de sofrer doenças cardíacas (Inpet, 2019). 
 
 
12 
TEMA 4 – PROTEÍNAS E ENZIMAS 
Proteínas são também macromoléculas ou biomoléculas de grande 
importância na constituição das células. São polímeros de aminoácidos que 
formam cadeias polipeptídicas. 
As proteínas são os componentes mais abundantes no peso seco de um 
organismo e apresentam elevada massa molecular. O nome “proteína” deriva da 
palavra proteos, que significa “de primeira ordem”, expressando sua importância 
em várias funções celulares, inclusive agindo como enzimas. São constituídas 
de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Essas ligações determinam o 
tipo de proteína, bem como sua forma e respectivas funções. 
4.1 Aminoácidos 
Os aminoácidos são os monômeros que formam as proteínas. Podem ser 
denominados aminoácidos não essenciais (aqueles sintetizados pelo organismo) 
e aminoácidos essenciais (não sintetizados pelo organismo). São 
aproximadamente 20 os aminoácidos que constituem as proteínas dos seres 
vivos. 
Cada aminoácido é formado por um radical amino, um radical carboxílico, 
um hidrogênio e um grupo R. O grupo R é variável nos 20 tipos diferentes de 
aminoácidos. 
A Figura 6 ilustra a composição química dos 20 tipos de aminoácidos. 
Figura 6 – Estrutura química dos aminoácidos 
 
Crédito: Cristian Victor Rete/Shutterstock. 
 
 
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Individualmente, os aminoácidos apresentam a seguinte estrutura (Figura 
7): 
Figura 7 – Estrutura geral do aminoácido 
 
Crédito: Luciano Cosmo/Shutterstock. 
4.2 Ligações peptídicas 
A grande variabilidade de arranjos nas cadeias polipeptídicas e os 
diferentes aminoácidos, ligados entre si por ligações peptídicas correspondem 
às diferentes propriedades químicas que darão as funções das proteínas. 
O arranjo dos aminoácidos nas chamadas ligações peptídicas é 
fundamental para a estrutura proteica. As ligações peptídicas ocorrem entre o 
grupamento carboxila de um aminoácido e o grupamento amina de outro. Na 
ligação, ocorre a liberação de uma molécula de água (desidratação) na síntese 
proteica. A Figura 8 demonstra o esquema de uma ligação peptídica. 
Figura 8 – Esquema de uma ligação peptídica 
 
 
 
 
14 
4.3 Classificação da estrutura das proteínas 
As proteínas podem ser simples ou conjugadas. As primeiras apresentam 
apenas aminoácidos em sua composição, ao passo que as segundas 
apresentam outros compostos, como açúcares, lipídios, íons, entre outros. 
Cada tipo de proteína possui uma configuração baseada na sequência de 
aminoácidos e também nos tipos de ligações químicas em arranjos 
intramoleculares. Dessa forma, as proteínas podem ser classificadas conforme 
sua estrutura primária, secundária, terciária e quaternária. A Figura 9 apresenta 
as imagens respectivas dessas estruturas: 
Figura 9 – Estruturas das moléculas de proteínas 
 
Crédito: Emre Terim /Shutterstock. 
Classificam-se ainda as proteínas como globulares e fibrosas, de acordo 
com sua solubilidade em água. A hemoglobina caracteriza-se como um exemplo 
de proteína globular; a queratina, como proteína fibrosa. 
4.4. Desnaturação proteica 
As proteínas são macromoléculas que exigem condições ótimas para seu 
funcionamento, como pH e temperatura. Em casos de instabilidade do meio, 
ocorre o fenômeno denominado “desnaturação proteica”. 
A desnaturação, muito comum em proteínas, caracteriza-se como um 
processo no qual moléculas biológicas perdem suas funções devido a alguma 
mudança no meio (altas temperaturas, variações de pH etc.). Nesse caso, as 
proteínas perdem sua estrutura tridimensional, embora mantenham a cadeia 
primária de aminoácidos. Por isso, pH menor que 5,0 (com exceções) e 
 
 
15 
temperaturas acima de 50 ºC são incompatíveis com a vida, uma vez que ocorre 
a desnaturação proteica. 
Em muitos casos, quando as situações de desnaturação não são 
extremas, é possível renaturar as proteínas, fenômeno chamado de 
“renaturação”. A Figura 10 representa a desnaturação da albumina, proteína do 
ovo, em adição de álcool: 
Figura 10 – Desnaturação proteica 
 
Crédito: Chuchat Treepraphakorn/Shutterstock. 
4.5 Funções das proteínas 
As proteínas desempenham diferentes funções nos organismos. Entre 
elas, podemos elencar: 
• Proteínas de transporte: hemoglobina. 
• Proteínas nutritivas e de reserva: albumina. 
• Proteínas contráteis ou do movimento: actina e miosina. 
• Proteínas estruturais: colágeno. 
• Proteínas de defesa: anticorpos. 
• Proteínas reguladoras: hormônios. 
• Enzimas: amilases, lipases, proteases. 
4.6 As enzimas – proteínas catalisadoras 
Segundo Junqueira e Carneiro (2005, p. 44), “as enzimas são moléculas 
proteicas dotadas da propriedade de acelerar intensamente determinadas 
 
 
16 
reações químicas”. Soares (2005, p. 135) afirma que se trata da “designação 
geral das proteínas que atuam como catalisadores das reações químicas”. 
Enzimas são, dessa forma, proteínas com capacidade catalítica e com 
uma especificidade muitogrande nos substratos em que atuam. Cada enzima 
age em um substrato específico, sendo, portanto, específica em suas reações 
químicas. Poderíamos colocar como exemplo a amilase salivar que age apenas 
em amido, ou a DNA-polimerase que atua especificamente na replicação do 
DNA, ou a catalase, como veremos na sequência, que atua apenas na 
decomposição do peróxido de hidrogênio. 
Assim, pode-se comparar as enzimas com um sistema denominado 
“chave-fechadura”: uma analogia com a atuação de chaves em fechaduras 
específicas, tal como ocorre na ação enzima-substrato. 
As enzimas, além dessa especificidade, também são exigentes em seus 
meios de atuação: precisam de pH e temperatura específicos. A enzima pepsina, 
por exemplo, atua apenas em pH ácido (em torno de 2,0) e temperatura de 36,5°. 
Por isso, a temperatura corpórea e o ácido clorídrico do estômago são 
fundamentais para sua atuação. 
A Figura 11 demonstra a ação catalítica da enzima maltase em seu 
substrato, a maltose: 
Figura 11 – Ação catalítica da maltase 
 
A nomenclatura das enzimas segue, geralmente, um padrão: são 
nomeadas com o sufixo ase (ribonucleases, maltases, lactases), sendo 
exceções a tripsina e a pepsina. 
 
 
 
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TEMA 5 – SUGESTÕES PRÁTICAS DE IDENTIFICAÇÃO DE BIOMOLÉCULAS 
NAS CÉLULAS 
5.1 Identificação de polissacarídeos 
Francisco Júnior (2008), em seu artigo “Carboidratos: estrutura, 
propriedades e funções” (confira na lista de referências) sugere diversas práticas 
de identificação de carboidratos. Utilizaremos uma delas: a “pesquisa de 
polissacarídeos (teste do iodo)”. O procedimento descrito pelo autor é bastante 
simples: 
Adicionar em diferentes tubos de ensaio 2,0 ml de cada amostra 
e 2,0 ml de água com amido, sacarose (açúcar comum) e mel. 
Adicionar em cada tubo 5 gotas de solução de lugol (tintura de 
iodo). Por fim, adicione 5 gotas de NaOH – aproximadamente 1 
mol L-1 (prepare dissolvendo duas colheres de sopa de soda 
cáustica em um copo plástico de 200 ml de água) e 5 gotas de 
HCl. Observar e anotar os resultados. (Francisco Junior, 2008, 
p. 12) 
5.2 A especificidade das enzimas em substratos 
Para discutir a especificidade das enzimas em substratos e a ação da 
temperatura e do pH sobre a atividade enzimática, trabalharemos com uma 
enzima denominada “catalase”. 
Pinheiro e Pompilho (2011) investigaram o ensino de enzimas com a 
utilização de materiais alternativos para estudantes do Ensino Médio e 
publicaram os resultados em um artigo denominado “O ensino de enzimas: uma 
abordagem experimental de baixo custo” (confira na lista de referências). A 
atividade proposta pelos autores pode ser replicada em sala de aula e com bons 
resultados, como os obtidos na investigação relatada no estudo. 
NA PRÁTICA 
1. A água é uma substância fundamental nos organismos vivos. Sua taxa 
varia de acordo com espécie, idade do indivíduo e atividade metabólica 
da célula. Construa gráficos que demonstrem essa variação e justifique 
sua resposta. 
2. O ferro é um elemento mineral essencial ao funcionamento das células. 
Pesquise o papel biológico do ferro, as fontes alimentares desse mineral, 
 
 
18 
as consequências da carência de ferro, bem como do seu excesso no 
organismo. Leia o artigo “Sugestão de abordagem para o ensino de 
Ciências: o uso de um seriado de TV” (Disponível em: 
<http://revistascientificas.ifrj.edu.br:8080/revista/index.php/reci/article/do
wnload/62/89>). Pense na atividade proposta e em como você, futuro 
biólogo, poderia utilizá-la. 
3. Trabalhamos enzimas específicas em sua ação: a maltase e a catalase. 
Pesquise três outras enzimas e seu mecanismo de ação na fisiologia 
humana. Esquematize o processo. 
4. Estão na moda as dietas alimentares. Muitas delas restringem lipídios na 
alimentação. Considerando o papel biológico dos lipídios, pesquise e 
explique as consequências de uma dieta que restringe essas moléculas. 
5. Analisando o histórico do desenvolvimento da Biologia Celular e 
Molecular, escolha um dos pesquisadores citados neste estudo e, no 
Google Acadêmico ou na base Scielo, pesquise artigos sobre a 
importância das pesquisas realizadas por eles e como elas podem ser 
transpostas para sua prática profissional. 
FINALIZANDO 
Vamos revisar os temas estudados: 
• A água e os sais minerais como compostos inorgânicos da célula. 
• O papel dos carboidratos como fonte de energia para a célula. 
• A estrutura e o papel biológico dos lipídios. 
• A diversidade de proteínas que forma células e tecidos e suas respectivas 
funções biológicas. 
• As enzimas, proteínas catalizadoras de reações químicas em temperatura 
e pH ideais. 
 
http://revistascientificas.ifrj.edu.br:8080/revista/index.php/reci/article/download/62/89
http://revistascientificas.ifrj.edu.br:8080/revista/index.php/reci/article/download/62/89
 
 
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biomoléculas. Disponível em: 
<http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/12265410072012Qui
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Química Nova na Escola, n. 29, ago. 2008. 
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experimental de baixo custo. Revista Brasileira de Ensino de Bioquímica e 
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SOARES, J. L. Dicionário etimológico e circunstanciado de Biologia. São 
Paulo: Scipione, 2005. 
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