Definição

nome
plural: biomoléculas
bi-o-mol-e-cule, ˈbaɪoʊ ˈmɑləkjul
Any of the molecules produced by living organisms

Detalhes

Visão geral

Em física e química, uma molécula é um grupo de átomos eletricamente neutro, que pode existir sozinho em um estado livre, enquanto suas propriedades características são mantidas. Os átomos que compõem a molécula podem ser do mesmo tipo (como na molécula de oxigénio composta por dois átomos de oxigénio) ou de tipos diferentes (como na molécula de água composta por oxigénio e hidrogénio). Em biologia, particularmente em bioquímica, uma molécula é um termo usado com menos rigor que também se pode referir a qualquer partícula minúscula como moléculas orgânicas carregadas ou a substâncias (chamadas biomoléculas) produzidas e que ocorrem naturalmente em organismos vivos como proteínas, hidratos de carbono, DNA, etc.

Tipos de biomoléculas

Uma biomolécula refere-se a qualquer molécula que seja produzida por organismos vivos. Como tal, a maioria delas são moléculas orgânicas. Os quatro grupos principais de biomoléculas incluem polissacarídeos, aminoácidos e proteínas, ácidos nucléicos (DNA e RNA), e lipídios encontrados em e produzidos por organismos vivos. Assim, muitas das biomoléculas são polímeros. Um polímero é um composto composto composto de várias unidades repetidas (monômeros) ou protomers e produzido por polimerização. A maioria destas biomoléculas são compostos orgânicos. Sendo “orgânicas”, significa que, em geral, contêm átomos de carbono covalentemente ligados a outros átomos, especialmente Carbono-Carbono (C-C) e Carbono-Hidrogénio (C-H). Os quatro principais elementos constituintes são carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

Tipos de biomoléculas

Um ácido nucleico é uma biomolécula composta de unidades monoméricas de nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é composto por ácido fosfórico, açúcar (5-carbono) e base nitrogenada. As cadeias de nucleotídeos em um ácido nucléico são ligadas por 3′, 5′ fosfodiester linksages. Os ácidos nucleicos podem estar na forma de moléculas de DNA ou RNA contendo a informação genética importante para todas as funções celulares e hereditariedade. Pelo contrário, um nucleósido é uma biomolécula formada quando uma nucleobase é ligada a uma ribose ou uma desoxirribose. Exemplos incluem ctidina, uridina, adenosina, guanosina, e timidina. Nucleosídeos que são fosforilados tornam-se nucleotídeos. Além de servir como uma unidade estrutural de ácidos nucléicos, os nucleotídeos também podem servir como fontes de energia química (por exemplo, adenosina trifosfato ou ATP). Os nucleotídeos também podem agir como cofactores de algumas reacções enzimáticas (por exemplo, flavin adenine dinucleotide ou FAD, nicotinamide adenine dinucleotide fosfato ou NADP).
DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é um ácido nucleico de cadeia dupla contendo a informação genética de um ser vivo. É composto por dois fios que se torcem para formar uma hélice. Cada cordão consiste em fosfato alternado e açúcar pentose (2-deoxirribose), e ligado ao açúcar é uma base nitrogenada, que pode ser adenina, timina, guanina, ou citosina. O DNA é essencial para o crescimento celular, divisão e função de um organismo.
RNA, ou ácido ribonucleico, é um ácido nucleico que é geralmente de cadeia única, e composto de unidades nucleotídicas repetidas do açúcar ribose, um grupo fosfato, e uma base nitrogenada. É composto por uma longa cadeia linear de nucleotídeos onde cada nucleotídeo é composto por um açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Ele difere de uma molécula de DNA de uma forma que a espinha dorsal do açúcar é uma ribose (desoxirribose no DNA) e as bases são adenina, guanina, citosina e uracil.
Both DNA e RNA são biopolímeros de unidades repetidas de mononucleotídeos e em essência são compostos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e fósforo.

Tipos de biomoléculas

Uma proteína é uma biomolécula composta de aminoácidos unidos por ligações de peptídeos. Um aminoácido é uma molécula constituída pelo grupo amino básico (NH2), o grupo carboxílico ácido (COOH), um átomo de hidrogénio e um grupo orgânico lateral (R) ligado ao átomo de carbono. Portanto, ele tem a fórmula básica do NH2CHRCOOH. Os aminoácidos são classificados quanto a serem não essenciais ou essenciais. Os aminoácidos não essenciais (ou dispensáveis) são sintetizados no corpo. Aminoácidos essenciais (ou indispensáveis) não podem ser sintetizados no corpo e só podem ser obtidos através dos alimentos. Existem cerca de uma centena de aminoácidos naturais identificados. Vinte deles estão envolvidos na composição de uma proteína. As proteínas são essenciais porque servem várias funções biológicas: como material estrutural (ex. queratina), como enzimas, como transportadores (ex. hemoglobina), como anticorpos, ou como reguladores da expressão genética.

Tipos de biomoléculas

Os carboidratos (açúcares) são os mais abundantes entre as principais classes de biomoléculas. A maioria dos carboidratos segue a fórmula geral: Cn (H2O) n, de onde derivam o seu nome, que significa hidratos de carbono. No entanto, nem todos os hidratos de carbono seguem esta fórmula e são ligeiramente diferentes em estrutura desta regra. Quimicamente, eles são compostos orgânicos simples que são aldeídos ou cetonas com muitos grupos hidroxil adicionados geralmente em cada átomo de carbono que não fazem parte do grupo funcional aldeído ou cetona.
Sacarídeo é a unidade estrutural (monomérica) dos carboidratos. Com base no número de unidades monoméricas, os carboidratos podem ser monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos. Os monossacarídeos são carboidratos de apenas um açúcar simples. Exemplos disso são glicose, frutose e galactose. Eles são o tipo mais fundamental de carboidratos. Os dissacarídeos são carboidratos compostos por duas unidades de monossacarídeos. Exemplos são a sacarose, maltose e lactose. Oligossacarídeos são aqueles compostos por duas a dez unidades simples de monossacarídeos. Exemplos são a rafinose, maltotriose e maltotetraose. Aqueles com um maior número de unidades de monossacarídeos são chamados polissacarídeos. Exemplos são o amido, a celulose e o glicogênio. Quando um polissacarídeo é composto por unidades monossacarídeo do mesmo tipo é chamado de homopolissacarídeo (ou homopolissacarídeo) enquanto que um polissacarídeo é composto por mais de um tipo de monossacarídeo é chamado de heteropolissacarídeo (ou heteropolissacarídeo).

Tipos de biomoléculas

Lípidos são compostos orgânicos facilmente solúveis em solvente não polar (por exemplo, éter) mas não em solvente polar (por exemplo, água). As suas principais funções biológicas envolvem armazenamento de energia, componente estrutural da membrana celular e sinalização celular. Nas membranas biológicas, o componente lipídico tem uma cabeça hidrofílica que pode ser um glicolipídeo, um fosfolipídeo, ou um esterol (por exemplo, colesterol) e uma cauda hidrofóbica.

Tipos de biomoléculas

Outras biomoléculas são metabólitos e produtos naturais. Um metabolito refere-se a qualquer substância produzida pelo metabolismo ou por um processo metabólico. Exemplos de metabólitos são álcoois, aminoácidos, antioxidantes, nucleotídeos, ácidos orgânicos, vitaminas, polióis, alcalóides, terpenóides, etc. Produtos naturais incluem materiais derivados biologicamente, materiais biológicos e fluidos corporais.

Pesquisa

Biologia molecular e bioquímica são dois subcampos da biologia que estudam biomoléculas e suas reações. A biologia molecular, em particular, estuda a estrutura e actividade das macromoléculas essenciais à vida (e especialmente com o seu papel genético). É o estudo da biologia a nível molecular, tal como as propriedades químicas do ADN. Bioquímica é o estudo da estrutura e função dos componentes celulares, tais como proteínas, carboidratos, lípidos, ácidos nucleicos e outras biomoléculas, e das suas funções e transformações durante os processos da vida.

Suplementar

Etimologia

• Grego antigo βίος (bíos, que significa “vida”)
• Molécula francesa, de Novas moléculas latinas (“uma molécula”)

Sinônimo

Termo derivado

• biomolecular (adjetivo, de, relacionado a, relacionado a, ou caracterização de uma biomolécula)

Leitura adicional

Ver também

• ácido nucleico
• proteína
• hidratos de carbono
• lípidos
• molécula