Tópicos do Artigo

1. Introdução
2. Molécula da Água
3. Proteínas
4. Ácidos Nucleicos
5. RNA: Ácido Ribonucleico
   • RNA Transportador
   • RNA Mensageiro
   • RNA Ribossômico
6. Enzimas
   • Ação Enzimática

Introdução

As moléculas que compõem as células são constituídas pelos mesmos átomos presentes em materiais não vivos. Aproximadamente 99% da massa celular é formada por hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio, enquanto, na crosta terrestre, os elementos mais abundantes são oxigênio, silício, alumínio e sódio. Nas células, as macromoléculas apresentam uma grande diversidade, não apenas em relação ao seu tamanho, mas também quanto à variedade de monômeros que as formam. Além dos polímeros, moléculas menores, como lipídios, água, sais minerais e vitaminas, desempenham um papel fundamental na estrutura e no funcionamento celular.

Molécula da Água

A molécula de água possui uma estrutura morfológica e eletricamente assimétrica. Os dois átomos de hidrogênio ligam-se ao átomo de oxigênio formando um ângulo aproximado de 104,5º. Assim, embora seja comumente representada pela fórmula H-O-H, a molécula de água não tem uma forma linear. Além disso, devido à forte atração exercida pelo núcleo do oxigênio sobre os elétrons, a molécula de água apresenta uma carga parcialmente positiva na região dos hidrogênios e parcialmente negativa na região do oxigênio, caracterizando-a como um dipolo.

Por ser uma molécula polar, a água é considerada um dos solventes mais eficientes, sendo chamada de solvente universal. Ela é capaz de dissolver diversas substâncias cristalinas e compostos iônicos, pois sua capacidade de interagir com íons positivos ou negativos frequentemente supera a tendência desses íons de se unirem entre si.

Proteínas

As proteínas são macromoléculas compostas por uma sequência variável de L-aminoácidos, unidos por ligações peptídicas, formando polímeros de aminoácidos. Os aminoácidos presentes nas proteínas compartilham a característica de possuir um grupo NH2 (amino) e um grupo COOH (carboxila) ligados ao carbono alfa da molécula. Exceções são a prolina e a hidroxiprolina, que contêm um grupo NH (imino) no lugar do grupo NH2. As proteínas podem ser divididas em dois grupos principais: as proteínas simples, que são formadas apenas por aminoácidos, e as proteínas conjugadas, que possuem uma parte não proteica em sua estrutura, chamada de grupo prostético.

Dentre as proteínas conjugadas, podemos citar exemplos como: nucleoproteínas, que têm como grupo prostético ácidos nucleicos; glicoproteínas, que contêm polissacarídeos; lipoproteínas, que incluem lipídios; fosfoproteínas, cujo grupo prostético contém fósforo; hemeproteínas (como catalases, peroxidases e citocromos), que possuem o grupo heme, uma ferroporfirina; flavoproteínas, que contêm riboflavina no grupo prostético; e, por fim, metaloproteínas, nas quais o grupo prostético é um metal (como a insulina e a anidrase carbônica, que contêm zinco) ou um composto inorgânico com metal, como a ferritina, cujo grupo prostético é o Fe(OH)3.

Ácidos Nucleicos 

Os ácidos nucleicos são formados pela união de unidades chamadas nucleotídeos, que se ligam em cadeias por meio de um processo de polimerização. Cada nucleotídeo é composto por três partes: uma molécula de ácido fosfórico, um açúcar do tipo pentose e uma base nitrogenada, que pode ser púrica ou pirimídica. Entre as bases púricas mais comuns nos ácidos nucleicos estão a adenina (A) e a guanina (G). Já as bases pirimídicas mais frequentes são a timina (T), a citosina (C) e a uracila (U).

Cada molécula de ácido nucleico é formada por pelo menos uma cadeia de nucleotídeos (polinucleotídeo), onde as ligações entre os nucleotídeos ocorrem por meio de ligações fosfodiéster, conectando o carbono 3′ de uma pentose ao carbono 5′ da seguinte. Existem dois tipos principais de ácidos nucleicos: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). No DNA, o açúcar presente é a desoxirribose, e as bases nitrogenadas são adenina, guanina, citosina e timina. No RNA, a pentose é a ribose, e a uracila substitui a timina, enquanto as demais bases são comuns a ambos os ácidos nucleicos.

RNA: Ácido Ribonucleico

Diferente do DNA, que geralmente é composto por duas cadeias de polinucleotídeos, o RNA é formado por uma única cadeia, sendo raro encontrar RNA em forma de filamentos duplos complementares. No entanto, existem exceções, principalmente em vírus: alguns possuem DNA de cadeia única, enquanto outros apresentam RNA de cadeia dupla complementar.

RNA Transportador

Para desempenhar sua função, o tRNA possui a capacidade de se ligar a aminoácidos e reconhecer regiões específicas da molécula de mRNA, que são formadas por uma sequência de três bases. Essas sequências, que são únicas para cada aminoácido, são chamadas de códons. Já a sequência de três bases no tRNA, que se encaixa no códon, é denominada anticódon. Os tRNA são inicialmente produzidos a partir de filamentos de DNA, como moléculas maiores que passam por um processo de maturação (splicing), reduzindo seu tamanho antes de serem transportados para o citoplasma. Esse processamento envolve a remoção de partes específicas da molécula inicial e a junção dos fragmentos que formarão o tRNA funcional.

RNA Mensageiro

O mRNA é produzido nos cromossomos, assim como os outros tipos de RNA da célula, e corresponde à transcrição de uma parte específica de uma das cadeias da dupla hélice de DNA. Nas células eucarióticas, o DNA que serve de molde para a síntese do mRNA é composto por regiões que serão traduzidas em proteínas, chamadas de éxons, e por regiões que não codificam proteínas, mas separam os éxons. Essas regiões não codificantes são conhecidas como íntrons.

RNA Ribossômico

O RNA ribossômico (rRNA) é o tipo mais abundante de RNA na célula, representando cerca de 80% do total de RNA presente. Ele se associa a proteínas, formando estruturas chamadas ribossomos, que são facilmente observadas ao microscópio eletrônico. Quando os ribossomos se ligam a moléculas de RNA mensageiro (mRNA), eles formam os polirribossomos, onde ocorre o processo de síntese proteica.

Enzimas

As enzimas são proteínas com a capacidade de acelerar significativamente reações químicas, tanto na síntese quanto na degradação de moléculas. Elas desempenham um papel fundamental na eficiência dos processos químicos que ocorrem dentro das células. Produzidas sob o controle do DNA, as enzimas atuam como efetoras da informação genética, sendo responsáveis por coordenar o metabolismo celular. A especificidade das enzimas pode variar bastante: algumas atuam apenas sobre um tipo específico de molécula, sem afetar sequer seus estereoisômeros.

Ação Enzimática

O composto que é alvo da ação de uma enzima é chamado de substrato. A enzima possui um ou mais sítios ativos, onde o substrato se liga para que a reação ocorra. A estrutura tridimensional da enzima é crucial para sua atividade, pois os sítios ativos possuem uma conformação espacial complementar à do substrato. Essa complementaridade é essencial para o encaixe preciso entre a enzima e o substrato, permitindo que a enzima reconheça e se ligue ao substrato com maior ou menor afinidade. O encaixe entre a enzima e o substrato pode ser comparado ao ajuste perfeito entre as peças de um quebra-cabeça.

Referências Bibliográficas

1. UCHOA, C.; JOSÉ CARNEIRO. Biologia celular e molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
2. Célula – Concepto, tipos, partes y funciones. Disponível em: https://concepto.de/celula-2/.
3. MIRANDA, L. Las proteínas – Mapa Mental. Disponível em: https://www.mindomo.com/de/mindmap/las-proteinas-990dad0159ff4768939e35295cb099a8. Acesso em: 8 mar. 2025.
4. CHARLYSBIOLÓGICO. Bases Nitrogenadas – RNA e DNA. Disponível em: https://charlysbiologicodasbiologias.blogspot.com/2023/06/bases-nitrogenadas-rna-e-dna.html. Acesso em: 8 mar. 2025.
5. Enzimas: o que são, função, classificação. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/enzimas.htm.