Citologia vol.2/Biologia

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Curso de 
BIOLOGIA CELULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÓDULO II 
 
 
 
 
 
 
Atenção: O material deste módulo está disponível apenas como parâmetro de estudos para 
este Programa de Educação Continuada. É proibida qualquer forma de comercialização do 
mesmo. Os créditos do conteúdo aqui contido são dados aos seus respectivos autores 
descritos nas Referências Bibliográficas. 
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MÓDULO II 
 
7. Bases Macromoleculares da Constituição Celular 
 
As moléculas constituintes das células são formadas pelos mesmos átomos 
encontrados dispersos na natureza, constituindo os seres inanimados1. Entretanto, 
durante o processo de origem e evolutivo da célula, alguns átomos foram “especialmente” 
selecionados para a constituição das biomoléculas. Cerca de 99% da massa de uma 
célula são constituídos por carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, enquanto que nos 
seres inanimados da crosta terrestre os quatro elementos mais abundantes são o silício, 
oxigênio, sódio e alumínio (Junqueira & Carneiro, 2005). 
Com exceção da água, predominantemente os compostos de carbono possuem 
maioria absoluta, sendo estes extremamente raros na crosta terrestre. Dessa forma, 
sabemos que a primeira célula e as demais que a partir dela evoluíram, selecionaram os 
compostos orgânicos (compostos de carbono), que têm como principal característica o 
fato de reunirem propriedades químicas mais adequadas às condições de vida. 
 
7.1 Componentes químicos da célula 
 
Conforme já dito anteriormente, uma célula viva é composta basicamente por um 
limitado grupo de elementos, sendo que quatros (C – Carbono; H – Hidrogênio; N – 
Nitrogênio e O – Oxigênio), perfazem juntos aproximadamente 99% de sua massa (Fig. 
23). A água é a substância mais abundante de uma célula viva, sendo responsável por 
cerca de 70% da massa celular, e a maioria das reações que ocorrem dentro das células 
ocorre em meio aquoso. Conforme já comentado durante o nosso curso, quando 
estudamos a origem e evolução da célula a vida teria iniciado no caldo primordial, ou seja, 
nos oceanos, o que por sua vez colocou uma marca permanente na química das células 
vivas (Alberts et al. 1997). 
 
_____________ 
1 
 
Neste caso são considerados seres inanimados as rochas e minerais, principalmente. 
 
 
 
 
 
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Quase todas as moléculas encontradas na célula apresentam carbono em sua 
constituição. O carbono é um elemento essencial, de excepcional importância entre todos 
os elementos do planeta, uma vez que possui habilidade para a constituição de grandes 
moléculas, sendo que o silício possui propriedades semelhantes, embora a importância 
do carbono seja reconhecida em primeiro lugar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23: Abundância relativa de elementos químicos encontrados na crosta terrestre (mundo não 
vivo), comparado ao de tecidos de organismos vivos. 
 
 
O átomo de carbono, devido ao seu pequeno tamanho e por possuir quatro 
elétrons livres, possui a capacidade de formar fortes ligações covalentes com outros 
átomos. Tão importante quanto isto é o fato de poder ligar-se a outros átomos de carbono 
formando cadeias e anéis e, dessa forma, constituir grandes e complexas moléculas, 
praticamente sem limite algum de tamanho. O hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, que 
representam os outros elementos mais abundantes da célula, também possuem pequeno 
tamanho e são capazes de fazer ligações covalentes muito fortes. 
 
 
 
 
 
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7.2 As células utilizam quatro tipos básicos de pequenas moléculas 
 
Algumas combinações ocorrem repetidamente nas moléculas biológicas, como é 
o caso das combinações simples envolvendo os grupos metil (-CH3), hidroxil (-OH), 
carboxil (-COOH) e amino (-NH2). Cada um desses grupos apresenta propriedades 
químicas e físicas distintas que por sua vez acabam influenciando as moléculas em que 
estejam presentes. 
Os pesos atômicos do O, N, C e H são respectivamente 16, 14,12 e 1. As 
pequenas moléculas orgânicas observadas nas células apresentam peso molecular entre 
100 e 1.000, podendo apresentar mais de 30 átomos de carbono. As pequenas moléculas 
correspondem aproximadamente à décima parte da matéria orgânica total presente na 
célula e estima-se, de forma grosseira, que existam cerca de 1.000 tipos diferentes de 
pequenas moléculas. Todas as moléculas biológicas, sem exceção, são sintetizadas a 
partir de componentes mais simples e, quando fracionadas, tornam a originar estes 
compostos novamente. 
Tanto a síntese quanto o fracionamento ocorrem através de sequências de 
modificações químicas que se apresentam limitadas e seguem “regras” definidas. Em 
consequência, os compostos em uma célula são relacionados do ponto de vista químico, 
podendo dessa forma ser classificados dentro de um pequeno número de famílias 
distintas. Como as macromoléculas existentes em uma célula originam-se a partir destas 
pequenas moléculas, pertencem a famílias correspondentes. 
De uma forma geral as células contêm somente quatro famílias principais de 
pequenas moléculas orgânicas, sendo estas: os ácidos graxos, os açúcares simples, os 
nucleotídeos e os aminoácidos. Cada uma destas famílias contém muitos membros 
distintos, mas com características químicas em comum. Mesmo que alguns componentes 
celulares não se enquadrem nessas categorias, as quatro famílias e, especialmente, as 
macromoléculas a partir delas sintetizadas, representam uma surpreendente fração da 
massa de cada célula (Tab. 2). 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 2: Composição química aproximada de uma célula bacteriana, segundo 
Alberts et al. (1997). 
 Porcentagem do 
peso total da célula 
Número de tipos de 
cada molécula 
Água 70 1 
Íons inorgânicos 1 20 
Açúcares e precursores 1 250 
Aminoácidos e precursores 0,4 100 
Nucleotídeos e precursores 0,4 100 
Ácidos graxos e precursores 1 50 
Outras pequenas moléculas 0,2 ~300 
Macromoléculas (proteínas, ácidos 
nucleicos e polissacarídeos) 
26 ~3000 
 
 
7.3 Os açúcares são moléculas de alimento da célula 
 
Os açúcares mais simples, conhecidos como monossacarídeos, são compostos 
que apresentam uma composição que segue a seguinte fórmula geral: (CH2O)n, onde n 
pode variar de 3 a 7. A Glicose, por exemplo, possui a fórmula C6H12O6
 
 
 
 
 
Figura 24: Estrutura básica de um grupamento cetona e um grupamento aldeído. No caso da 
cetona combina-se sempre com dois radicais orgânicos e o aldeído com o hidrogênio e um radical orgânico. 
. Os açúcares 
tanto podem ocorrer em sua forma de anel, como na forma de cadeira aberta. Quando na 
forma de cadeira aberta, apresentam um número de grupos hidroxil (-OH) e/ou um grupo 
cetona ou um aldeído (Fig. 24). Ambos os grupos apresentam uma função muito 
importante. 
 
 
 
 
 
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Primeiramente, podem
reagir com o grupo hidroxil (OH) para convertê-la em um 
anel. No anel, o carbono do grupo cetona ou aldeído original pode acabar sendo 
reconhecido como o único ligado a dois oxigênios. Uma vez formado o anel, este carbono 
pode ligar-se a outro carbono unido a um grupo hidroxil de outra molécula de açúcar, 
constituindo assim um dissacarídeo (Alberts et al. 1997). Um dos dissacarídeos mais 
conhecido é a lactose, cuja fórmula estrutural pode ser observada na figura 25. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 25: Estrutura da lactose, mostrando carbono original do aldeído (vermelho) ligado a dois 
oxigênios (azul), propriedade que permite a formação deste dissacarídeo. 
 
 
Como cada monossacarídeo apresenta vários grupos hidroxil (OH), que por sua 
vez possuem a capacidade de se ligar a outros monossacarídeos. O número de 
polissacarídeos é extremamente variável. A glicose constitui-se na principal fonte de 
alimento para muitas células. A partir desta hexose, a realização de diversas reações 
oxidativas forma vários açúcares derivados pequenos e eventualmente como resultado 
desta reação também o CO2 e a H2O. A reação envolvendo a glicose pode ser descrita 
através da seguinte fórmula: 
 
 
 
 
 
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C6H12O6 + 6 O2 ------->6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA 
 
Durante a quebra da molécula da glicose, “força redutora” e energia, essenciais 
nas reações biossintéticas, são recuperadas e armazenadas, especialmente sob a forma 
de ATP no caso da energia, e sob a forma de NADH no caso da força redutora. 
Polissacarídeos simples, compostos constituídos a partir de moléculas de glicose, como o 
amido no caso dos vegetais e do glicogênio no caso dos animais, são armazenados para 
uso futuro, como reserva de energia. 
Além disso, os açúcares possuem outras funções deliberadamente importantes, 
além do estoque e produção de energia. Importantes compostos extracelulares, como por 
exemplo a celulose, são constituídos de polissacarídeos, formados também através de 
ligações covalentes as glicoproteínas2 e os glicolipídios3. 
 
7.4 Ácidos Graxos são componentes das membranas celulares 
 
Uma molécula de ácido graxo apresenta duas regiões distintas: uma extremidade 
hidrofóbica, não muito reativa, quimicamente e insolúvel em água, e o grupo carboxílico, o 
qual é ionizado em solução (COO-), extremamente hidrofílico (solúvel em água) e capaz 
de reagir prontamente com o grupo hidroxil ou amino em uma segunda molécula para 
formar ésteres e aminas. 
Quase todas as moléculas de ácido graxo em uma célula são covalentemente 
ligadas a outras moléculas através de seu grupo ácido carboxílico (Fig. 26). Os variados 
tipos de ácidos graxos existentes nas células diferem no comprimento de suas cadeias de 
hidrocarbono e na posição e número de ligações duplas de carbono-carbono que 
possuem (Alberts et al. 1997). 
Os ácidos graxos constituem-se em valiosas fontes de alimento, uma vez que ao 
serem quebrados podem produzir mais que o dobro de energia utilizável, quando 
comparado peso por peso com a glicose. 
____________ 
2 polímeros lineares formados por unidades dissacarídicas ligadas a uma molécula peptídica. 
3 glicolipídios atuam na formação da dupla camada lipídica das membranas celulares. 
 
 
 
 
 
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Os ácidos graxos ficam armazenados no citoplasma na forma de triglicerídeos, 
que consistem de três cadeias de ácidos graxos, estando cada uma unida a uma 
molécula de glicerol. Quando requisitadas para a produção de energia, as cadeias de 
ácidos graxos podem ser liberadas dos triglicerídeos e “quebradas” em unidades de dois 
carbonos. Essas unidades conhecidas como acetilCoA, são posteriormente degradadas 
em várias reações produtoras de energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 26: Estrutura básica de um triglicerídeo, mostrando o ácido carboxílico (vermelho). 
 
 
Entretanto, a função mais importante dos ácidos graxos está na constituição das 
membranas celulares. As membranas que envolvem todas as células, separando suas 
organelas internas do meio extracelular, são compostas de fosfolipídeos. Os fosfolipídeos 
caracterizam-se como sendo pequenas moléculas semelhantes aos triglicerídeos, uma 
vez que são compostos basicamente por glicerol e ácidos graxos. Entretanto, 
diferentemente dos triglicerídeos, nos fosfolipídeos o glicerol ETA é unido a duas cadeias 
de ácidos graxos e não a três. O sítio restante está diretamente ligado a um grupamento 
fosfato negativamente carregado, resultando daí o nome, fosfolipídeos. 
As moléculas de fosfolipídeos apresentam uma cauda hidrofóbica (formada por 
duas cadeias de ácidos graxos) e uma extremidade polar, onde está localizado o grupo 
fosfato. As camadas lipídicas podem combinar-se cauda a cauda na água, formando uma 
bicamada lipídica, que por sua vez constitui-se em uma importante montagem, que 
estruturalmente constitui a base estrutural de todas as membranas celulares (Fig. 27). 
 
 
 
 
 
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Figura 27: Dupla camada lipídica encontrada nas membranas celulares 
 
 
7.5 Aminoácidos constituem as subunidades de proteínas 
 
Os aminoácidos apresentam variada composição química, mas em comum todos 
possuem em sua constituição um grupo amino e um grupo ácido carboxílico, ambos 
ligados a um simples átomo de carbono (Fig. 28). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28: Estrutura não-ionizada do aminoácido alanina, destacando os grupamentos amina e ac. 
carboxílico. 
 
 
 
 
 
 
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Os aminoácidos servem como subunidades na síntese de proteínas, que por sua 
vez se caracterizam como polímeros longos e lineares de aminoácidos unidos cabeça a 
cauda por ligações peptídicas entre o grupo amina de um com o grupo carboxílico de 
outro. Embora existam muitos aminoácidos possíveis, somente cerca de 20 são comuns 
em proteínas, cada um apresentando um cadeia lateral diferente ligada ao carbono-α. Em 
uma mesma proteína os aminoácidos podem se repetir várias vezes, incluindo as 
proteínas que são produzidas pelas bactérias, animais e plantas. 
Embora acredita-se que a escolha desses 20 aminoácidos em particular, 
provavelmente, tenha ocorrido ao acaso durante o processo evolutivo, a versatilidade 
química que fornecem é vitalmente importante. Por exemplo, 5 dos 20 aminoácidos 
possuem cadeias laterais que podem apresentar uma certa carga, enquanto que outros 
não são carregados, mas reativos de um maneira específica (Alberts et al. 1997). 
 
7.6 Nucleotídeos são as subunidades do DNA e do RNA 
 
Nos nucleotídeos, um dos diferentes compostos de um anel contendo nitrogênio 
(muitas vezes referidos como bases para combinar o H+
IMPORTANTE RELEMBRAR: Como vimos 
no estudo do surgimento e evolução da célula 
(Módulo 1, item 1), uma das etapas mais importantes 
do processo de surgimento da primeira célula foi o 
aparecimento ao acaso dos polímeros de 
nucleotídeos e consequentemente as primeiras 
moléculas de ácidos nucleicos, provavelmente RNA. 
Estes nucleotídeos deveriam possuir constituição 
semelhante aos nucleotídeos atuais. A partir do RNA 
teria surgido
o DNA, que se constitui nos dois tipos 
de ácidos nucleicos conhecidos. 
 em soluções ácidas) está 
conectado a um açúcar de cinco carbonos, ou uma desoxirribose ou uma ribose, o qual 
carrega um grupo fosfato. 
 
 
 
 
 
 
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Os nucleotídeos podem atuar como moléculas carregadoras de energia química. 
A ATP (éster trifosfato de adenina), acima de todos, participa na transferência de energia 
de centenas de reações celulares individuais. Seu fosfato terminal é adicionado utilizando 
energia da oxidação de alimentos, e este fosfato pode ser dividido prontamente por 
hidrólise para liberar energia, a qual aciona reações biossintéticas energicamente não 
favoráveis em outro local da célula. 
O significado especial dos nucleotídeos está no armazenamento da informação 
biológica. Nucleotídeos servem como blocos de construção para a produção de ácidos 
nucleicos, longos polímeros, nos quais as subunidades de nucleotídeos estão 
covalentemente ligadas pela formação de um éster fosfato entre o grupo 3’-hidroxil do 
resíduo de açúcar de um nucleotídeo e o grupo 5’ do nucleotídeo adjacente. Existem dois 
tipos principais de ácidos nucleicos, que diferem no tipo de açúcar que forma o seu 
esqueleto polimérico, que veremos em detalhe a seguir. 
 
7.7 Ácidos Nucleicos: RNA e DNA 
 
Antes de iniciarmos o estudo dos ácidos 
nucleicos, vamos conhecer um pouco acerca da história 
envolvendo a descoberta dos ácidos nucleicos. Em 1869, 
Friederich Miescher, trabalhando na cidade de 
Tübingen/Alemanha, iniciou experiências que, 
aparentemente, não apresentavam grande importância. 
Seu trabalho consistia em examinar células do pus 
humano, retirando o material de curativos utilizados em 
secreções purulentas. 
Durante suas observações, verificou que todas as 
células vivas, inclusive as de pus, continham um glóbulo central mais escuro que o 
restante, denominado núcleo celular. Já se sabia que nas células do pus o núcleo 
representava uma grande parte do organismo celular. Miescher acabou por concluir que 
daquele material poderia obter, quase que na sua totalidade, um grande número de 
núcleos celulares isolados. 
 
 
 
 
 
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O processo utilizado pelo pesquisador era fazer o produto retirado das células ser 
assimilado por uma enzima digestiva chamada de pepsina. Em seguida, através de 
centrifugações e outros processos de separação e filtragem observou o aparecimento de 
uma substância química até então desconhecida e rica em fósforo. Inicialmente esta 
substância foi chamada de nucleína. Ao submetê-la à verificação do PH, descobriu que 
esta substância era bastante ácida. Em função desta descoberta, Miescher mudou o 
nome do produto para “Ácido Nucleico”. 
Os ácidos nucleicos são compostos químicos que apresentam elevada massa 
molecular, sendo formada por açúcares, bases pirimidínicas e purínicas e ácido fosfórico, 
dessa forma consideradas macromoléculas constituídas por nucleotídeos. Todas as 
células vivas apresentam ácidos nucleicos, sendo que a principal função que 
desempenham está associada com a transmissão da informação genética e com o 
processo de tradução, que resulta na síntese de proteínas. 
As proteínas sintetizadas no núcleo celular são responsáveis pelo controle das 
atividades de diversas organelas celulares. Podemos considerar os ácidos nucleicos as 
biomoléculas mais importantes do controle celular, pois carregam toda a informação 
genética. São conhecidos dois tipos de ácidos nucleicos, conforme já anteriormente 
reportado: O DNA - ácido desoxirribonucleico e o RNA - ácido ribonucleico. 
Os ácidos nucleicos são formados basicamente por três elementos constituintes 
principais: 
1) Ácido fosfórico - confere aos ácidos nucleicos as suas características ácidas. 
Faz as ligações entre nucleotídeos de uma mesma cadeia. Está presente tanto no DNA 
quanto no RNA. 
2) Base nitrogenada - há cinco bases azotadas diferentes, divididas em dois 
grupos: 
Bases de anel duplo (puricas) - adenina (A) e guanina (G); 
Bases de anel simples (pirimidicas)- timina (T), citosina (C) e uracila (U). 
3) Pentoses - como o próprio nome descreve, é um açúcar formado por cinco 
carbonos. Ocorrem dois tipos: a desoxirribose e a ribose. 
 
7.8 DNA: Ácido desoxirribonucleico 
 
 
 
 
 
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O DNA (ácido desoxirribonucleico) é o responsável por armazenar e transmitir a 
informação genética para as células-filhas. Está concentrado principalmente nos 
cromossomos, e em menor quantidade, nos cloroplastos e mitocôndrias. Nos 
cromossomos das células eucarióticas o DNA está associado a proteínas básicas, entre 
as quais as histonas. 
Estruturalmente a molécula de DNA é formada por duas cadeias de nucleotídeos, 
dispostas helicoidalmente (em forma de hélice) em torno de um eixo. O sentido destas 
hélices sobre o eixo se dá no sentido da esquerda para a direita. A direção das ligações 3’ 
e 5’ diéster-fosfato de uma das cadeias é inverso em relação à da outra cadeia, sendo 
que os especialistas definem estas cadeias polinucleotídicas como antiparalelas (Fig. 29). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 29: Estrutura do DNA. Adaptado de 
http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/File/Biologia_Cesar_Sezar/BIO1_250.jpg 
 
 
As bases pirimídicas e púricas da cadeia de polinucleotídeos situam-se dentro da 
hélice dupla, em planos paralelos entre si e perpendiculares ao eixo da hélice, de forma 
 
 
 
 
 
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semelhante a degraus de uma escada (Junqueira & Carneiro, 2005). Em cada plano ou 
degrau da escada as bases das cadeias formam pares entre si. Devido às dimensões das 
moléculas das bases, o pareamento só tem lugar entre guanina (G) e citosina (C) e timina 
(T) e adenina (A) das cadeias complementares. Dessa forma, levando em consideração 
os dois polinucleotídeos constituintes da molécula de DNA, as bases estão sempre 
pareadas na sequência G-C e T-A. Esta combinação explica a existência no DNA, de um 
igual número de moléculas de T e A e G e C. 
Quando estruturadas na forma da dupla hélice, as bases estão unidas através de 
pontes de hidrogênio, que são as ligações responsáveis, principalmente, por manter a 
estabilidade da hélice. Quando as pontes de hidrogênio são rompidas os dois filamentos 
polinucleotídicos da hélice sofrem desnaturação, separando-se. Um fator que pode fazer 
com que as pontes de hidrogênio se rompam é o aquecimento do DNA em solução. 
Quando a temperatura baixa novamente, as pontes de hidrogênio reassumem sua 
condição, unindo-se novamente. 
O processo de desnaturação do DNA, através do rompimento das pontes de 
hidrogênio, pode ser parcial ou total. O processo de desnaturação ocorre primeiramente 
nas ligações AT, que possuem apenas duas pontes de hidrogênio. As ligações CG são 
mais intensas, uma vez que estas bases estão unidas por três pontes de hidrogênio. 
Através do processo de desnaturação parcial é possível identificar as zonas ricas em AT e 
as zonas ricas em CG, já que estes últimos segmentos são mais resistentes à 
desnaturação. No caso
dos bacteriófagos que possuem moléculas de DNA mais simples, 
através do processo de desnaturação, é possível localizar as zonas com frequências 
diferentes de nucleotídeos ao longo do filamento de DNA. 
Existe uma distância que se mantém de certa forma constante entre as bases ao 
longo da molécula de DNA. Esta distância observada entre as bases é de 0,34 nm, sendo 
que cada volta completa da hélice apresenta 10 nucleotídeos. A dupla hélice possui um 
diâmetro aproximado de 2 nm, apresentando em sua superfície dois sulcos, um dos quais 
mais acentuado do que o outro. 
Estruturalmente, as bases que não possuem afinidade com a água (hidrofóbicas), 
situam-se dentro da hélice, estando os resíduos de desoxirribose (hidrofílicos = afinidade 
 
 
 
 
 
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com a água) e de ácido fosfórico (hidrofílico e ionizado) situados na periferia, em contato 
com a água intracelular (Fig. 30). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 30: Disposição das bases (C, G, T, A) na molécula de DNA, situadas na porção interna da 
hélice. Reparar que entre AT existem apenas duas pontes de hidrogênio, enquanto que entre CG existem 
três pontes de hidrogênio. 
 
A estabilidade da molécula de DNA é mantida pelas 
pontes de hidrogênio que constituem o principal elemento de união 
entre os filamentos polinucleotídicos da hélice e a interação 
hidrofóbica das bases pareadas. Os grupos fosfóricos 
(representados pela letra P na figura 30), carregados 
negativamente, permitem que o ácido desoxirribonucleico (DNA) se 
combine com proteínas básicas, isto é, carregadas positivamente, 
ou ainda, com outras moléculas eletricamente positivas. 
 
 
 
 
 
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Ainda hoje existe uma grande dificuldade em se determinar o tamanho exato das 
moléculas de DNA, em virtude de sua fragilidade e enorme comprimento. Alguns 
exemplos, como no caso da molécula de DNA do bacteriófago lambda, que infecta a 
bactéria Escherichia coli, tem um peso de 32 milhões de dáltons e comprimento de 17,2 
µm. No caso da E. coli, a molécula de DNA é composta por um cromossomo, com 
comprimento de 1,2 mm e peso molecular de aproximadamente 3 trilhões de dáltons 
(Junqueira & Carneiro, 2005). 
 
 
7.9 RNA: Ácido Ribonucleico 
 
O RNA transfere a informação genética do DNA para as proteínas. 
Diferentemente do DNA, cuja molécula na maior parte das vezes é constituída por duas 
cadeias polinucleotídicas, a molécula de RNA é constituída por um filamento único, e só 
existe excepcionalmente, sob a forma de filamentos duplos complementares. Nestes dois 
casos, as exceções são encontradas nos vírus: alguns vírus possuem RNA em cadeia 
dupla complementar e outros possuem DNA em filamento único. 
Funcional e estruturalmente, distinguem-se três variedades principais de RNA 
(ácido ribonucleico): 
 
1. RNA de transferência ou tRNA; 
2. RNA mensageiro ou mRNA; e 
3. RNA ribossômico ou rRNA. 
 
7.9.1 RNA de transferência 
 
Entre todos os tipos de RNA’s conhecidos, o RNA de transferência (tRNA) é o que 
possui as moléculas de menor tamanho. Estas apresentam peso molecular variando entre 
23 kDa e 30 kDa, com constituição alternando entre 75 a 90 nucleotídeos. Sua principal 
função é a de realizar a transferência dos aminoácidos para as suas posições corretas ao 
 
 
 
 
 
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longo das cadeias polipeptídicas, em formação nos complexos de mRNA (RNA 
mensageiro – que veremos logo a seguir) e nos complexos dos ribossomos. 
Para tanto, o RNA de transferência apresenta a propriedade de se recombinar 
com aminoácidos, sendo capaz de reconhecer determinados locais nas moléculas de 
RNA mensageiro formados por uma sequência de três bases, sendo que essas 
sequências típicas para cada aminoácido são denominadas códon. Por sua vez, a 
sequência de três bases na molécula de RNA de transferência denomina-se anticódon, 
sendo que para cada aminoácido existe pelo menos um tRNA. 
A molécula de tRNA é um filamento com uma extremidade sempre terminando na 
sequência CCA, ou seja, pelo ácido adenílico (A) sempre precedido por duas moléculas 
de ácido citidílico (C). Devido às pontes de hidrogênio que são estabelecidas entre as 
bases constituintes, todos os tRNAs possuem segmentos das moléculas formados por 
uma hélice dupla (Junqueira & Carneiro 2005). A representação plana da molécula de 
tRNA possui um aspecto semelhante a uma folha de trevo, possuindo o anticódon em um 
de seus lados (Fig.31). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 31: Molécula de tRNA mostrando o anticódon no seu lado “inferior”. 
 
 
 
 
 
 
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Além das bases guanina, adenina, uracila e citosina, comumente observadas no 
RNA, o RNA de transferência contém outras bases que não aparecem em outros tipos de 
ácido ribonucleico. Entre estas bases exclusivas do tRNA estão, por exemplo, a 
metilcitosina e a hipoxantina. Ainda é possível encontrar no tRNA o ácido ribotimidílico, 
que constitui-se em um nucleotídeo formado por ribose, timina e ácido fosfórico. 
Estas regiões do RNA de transferência onde se situam as bases não-habituais 
talvez desempenhem importante papel na determinação do formato da molécula, uma vez 
que nestes pontos não se formam as pontas de hidrogênio entre as bases constituintes. 
Inicialmente, os tRNAs são sintetizados sobre os filamentos de DNA, como 
moléculas maiores que passam por um processamento tornando-se maiores antes de 
migrarem para o citoplasma, sendo este processo conhecido como splicing. Basicamente 
o processo de splicing caracteriza-se na remoção de determinados segmentos da 
molécula maior e o religamento (soldagem) dos fragmentos que constituirão a molécula 
final do RNA de transferência. 
 
7.9.2 RNA mensageiro 
 
Assim como os demais RNAs existentes nas células, o RNA mensageiro ou 
mRNA é sintetizado nos cromossomos e representa a transcrição de um segmento de 
uma das cadeias da hélice de DNA. Durante a síntese de mRNA ocorre uma separação 
temporária dos filamentos de um segmento de DNA. O peso molecular de uma molécula 
de mRNA é diretamente proporcional ao tamanho da proteína que este irá codificar no 
citoplasma. 
A molécula de mRNA possui dimensões bem maiores quando comparada com a 
proteína por ela sintetizada, uma vez que são necessários três nucleotídeos para codificar 
um aminoácido. Cabe ainda ressaltar que algumas proteínas são produzidas com um 
segmento extra, constituído por inúmeros aminoácidos, que por sua vez são removidos no 
acabamento final da proteína. Dessa forma, o peso molecular do RNA mensageiro pode 
variar desde centenas até milhares de dáltons. Já nas células procariontes as moléculas 
de RNA mensageiro podem ser ainda maiores, uma vez que no caso das bactérias uma 
 
 
 
 
 
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molécula longa de RNA mensageiro pode ser traduzida a partir de diferentes pontos, 
originando proteínas distintas, variando de acordo com o ponto onde o processo de 
tradução
foi iniciado. 
Cada molécula de mRNA apresenta um prolongamento de poli-A que ainda no 
interior do núcleo celular é adicionado, logo após ocorrido o processo de transcrição da 
molécula de mRNA. Portanto, esse segmento do mRNA não está codificado no DNA. Na 
extremidade 5’ (a outra extremidade) é adicionado um pequeno capuz nucleotídico por 
outras enzimas. 
Fica claro que nas células eucariontes o ácido desoxirribonucleico (DNA), que 
transcreve os RNAs mensageiros, é constituído por partes que vão ser traduzidas em 
proteínas (éxons) e em partes que apenas separam os éxons. Essas partes “silenciosas” 
são denominadas íntrons. 
 
7.9.3 RNA ribossômico 
 
Em comparação com os outros tipos de RNAs, o RNA ribossômico apresenta 
abundância muito maior, chegando a constituir aproximadamente cerca de 80% do RNA 
celular. Pode ser encontrado em combinação com proteínas, constituindo partículas que 
podem facilmente ser visualizadas ao microscópio eletrônico e chamadas “ribossomos”. 
Os ribossomos podem prender-se a filamentos de RNA mensageiro (mRNA), formando os 
polirribossomos, onde tem lugar a síntese de proteínas (Fig. 32). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 32: Figura demonstrando de forma simplificada a produção de uma proteína em um 
ribossomo associado a uma fita de mRNA 
 
 
 
 
 
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Os ribossomos das células procariontes são exatamente iguais aos das 
mitocôndrias e dos cloroplastos, o que vem novamente a corroborar com a teoria da 
endossimbiose (já estudada no item 2 – Como teriam surgido as células eucariontes). Até 
o presente momento foram identificadas cerca de 50 variedades de proteínas nos 
ribossomos, constituindo metade da massa molecular desses corpúsculos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
------------------FIM DO MÓDULO II----------------- 
	Curso de
	BIOLOGIA CELULAR
	MÓDULO II