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APOSTILA BIOLOGIA CELULAR

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Centro Universitário Augusto Motta 
Centro de Ciências da Saúde 
Danielle Nascimento Rocha 
Rio de Janeiro, 2007 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
ii
 
Centro Universitário Augusto Motta 
Centro de Ciências da Saúde 
Material de apoio para a disciplina 
de Biologia, elaborado pela 
professora Danielle Nascimento 
Rocha 
Rio de Janeiro, 2007 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
iii
 
APRESENTAÇÃO 
A Ciência é como uma construção humana; a aprendizagem de ciências é como uma 
construção de cada aprendiz. 
Do texto Sobre o ensino do método científico , 
de Marco Antônio Moreira e Fernando Ostermann 
Não poderia ser cidadania competente aquela desinformada, analfabeta, destituída 
de instrumentações técnicas para enfrentar a vida em sociedade.
 
Do livro PESQUISA Princípio Científico e Educativo , 
de Pedro Demo 
Aprender sempre inclui aprender a construir o próprio conhecimento. E 
construindo o conhecimento, se constrói a personalidade, o ser social, e a cidadania 
individual. 
Construir o conhecimento pode não ser uma tarefa fácil...E mais ainda 
quando não este processo não faz parte da vida cotidiana. 
Para auxiliar nesta tarefa, hoje existem várias fontes, como os livros, sites 
da Internet, vídeos, animações, dentre outras. 
Este material destina-se aos estudantes da disciplina de Biologia, e contém 
um breve resumo dos conceitos discutidos em sala de aula; que seja mais uma fonte 
para o processo de construção do conhecimento de todos vocês. 
Danielle Rocha 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
iv
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CÉLULA..............................................................................................1 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................11 
2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA ................................................................................................14 
COMPONENTES INORGÂNICOS ..............................................................................................................................14 
Água.................................................................................................................................................................14 
Outros Componentes Inorgânicos ..................................................................................................................15 
COMPONENTES ORGÂNICOS ..................................................................................................................................17 
Proteínas..........................................................................................................................................................17 
Carboidratos....................................................................................................................................................18 
Lipídios ............................................................................................................................................................19 
Ácidos Nucléicos .............................................................................................................................................21 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................24 
3. MEMBRANA PLASMÁTICA ....................................................................................................................26 
LIPÍDIOS ................................................................................................................................................................26 
PROTEÍNAS ............................................................................................................................................................27 
GLICÍDIOS..............................................................................................................................................................28 
ESTRUTURA DA MEMBRANA .................................................................................................................................29 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................31 
4. TRANSPORTE..............................................................................................................................................33 
MODALIDADES DE TRANSPORTE PASSIVO.............................................................................................................37 
Difusão simples ...............................................................................................................................................37 
Osmose.............................................................................................................................................................38 
Difusão facilitada ............................................................................................................................................38 
Difusão através de canais ...............................................................................................................................39 
TRANSPORTE ATIVO ..............................................................................................................................................41 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................43 
5. CITOPLASMA..............................................................................................................................................45 
SÍNTESE, ENOVELAMENTO E DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS ..................................................................................46 
CITOESQUELETO....................................................................................................................................................50 
JUNÇÕES CELULARES ............................................................................................................................................53 
6. ORGANELAS CELULARES......................................................................................................................58 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER).....................................................................................................59 
COMPLEXO DE GOLGI ...........................................................................................................................................59 
GRÂNULOS DE SECREÇÃO .....................................................................................................................................60 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO(REL)............................................................................................................60 
MITOCÔNDRIA.......................................................................................................................................................60 
VESÍCULAS CITOPLASMÁTICAS .............................................................................................................................62 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................66 
7. NÚCLEO ........................................................................................................................................................68 
ESTRUTURADO NÚCLEO .......................................................................................................................................68 
INFORMAÇÃO GENÉTICA .......................................................................................................................................69 
FLUXO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA......................................................................................................................73 
8. COMUNICAÇÃO CELULAR ....................................................................................................................77 
ALGUNS TIPOS E EXEMPLOS DE SINALIZAÇÃO ......................................................................................................81 
9. DIVISÃO CELULAR ...................................................................................................................................84 
MITOSE..................................................................................................................................................................84 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
v
 
MEIOSE..................................................................................................................................................................87 
EXERCÍCIOS...........................................................................................................................................................90 
APÊNDICE 1: NOÇÕES SOBRE SOLUÇÕES, SOLUTOS E SOLVENTES ...............................................92 
APÊNDICE 2: RESPOSTAS DAS QUESTÕES OBJETIVAS PROPOSTAS ...............................................94 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................................95 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
1
 
1. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CÉLULA 
Em nosso planeta, há grande diversidade de seres vivos; algumas estimativas 
propõem a existência de aproximadamente 1 500 000 espécies já descritas. Dentre 
estas espécies, aproximadamente 900 000 são apenas de insetos. 
Os diversos espécimes apresentados na figura 1, apesar de suas distinções 
morfológicas, possuem várias características comuns, que os identificam como seres 
vivos. Por exemplo: todos possuem a habilidade de reprodução, característica que, 
na história da evolução biológica, é considerada como o evento que possibilitou a 
origem do primeiro ser vivo. 
Uma outra característica marcante dos seres vivos é a necessidade de aporte 
nutricional constante. Sem nutrientes, os seres vivos perecem. Utilizando a forma de 
nutrição como critério, pode-se dividir os seres vivos em dois grandes grupos: 
Autotróficos, que realizam fotossíntese, produzindo glicose para sua nutrição a partir 
de moléculas orgânicas simples; e heterotróficos, que se nutrem através da 
assimilação de nutrientes de diversas fontes externas. 
A composição química é semelhante em todos os seres vivos; estes 
apresentam, em grande quantidade, os elementos Carbono, Oxigênio, Hidrogênio, 
Nitrogênio, Fosfato, Enxofre, Cloro, Sódio, Potássio, Magnésio e Cálcio. Estes 
elementos são encontrados em moléculas inorgânicas e em moléculas orgânicas, que 
também são componentes importantes dos seres vivos, tais como lipídios, 
carboidratos, proteínas, ácidos nucléicos, aminoácidos, nucleotídeos, dentre outras. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
2
 
Figura 1. Diferentes espécimes de seres vivos. Fontes: 
http://i19.photobucket.com/albums/b197/zooexotico/siwanowicz.jpg 
http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/Revista/04/imagenes/04_03.jpg 
A partir do século XVI, com o surgimento dos primeiros microscópios, tornou-
se possível observar todo tipo de objetos, em maior detalhe; em 1660, Malpighi, 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
3
 
analisando ao microscópio vasos capilares sanguíneos da cauda de peixes, observou 
pela primeira vez os glóbulos vermelhos. Em 1663, Hooke, analisando ao microscópio 
fatias bem finas de cortiça, observou que este material era composto de várias 
cavidades ocas preenchidas com ar, que denominou células. 
A observação ao microscópio de diversos tipos de materiais de origem animal, 
mas principalmente vegetal, produziu noção de que estes seres seriam formados por 
espaços microcópicos , denominados células, seguindo a terminologia proposta por 
Hooke. Observações posteriores (1744 e 1700, respectivamente) revelaram que as 
células de animais e vegetais seriam compostas um protoplasma (atualmente 
denominado citoplasma) e um núcleo. 
Mas apenas em 1839 surgiu a idéia de que todos os organismos animais e 
vegetais são constituídos por células, proposta por Schawann, em um trabalho que 
ficou conhecido como teoria celular. Portanto, além de todas as semelhanças citadas 
anteriormente, pode-se acrescentar o conceito de que todos os seres vivos são 
formados por células. 
As células são compartimentos delimitados por membrana, preenchidos com 
solução aquosa concentrada de substâncias químicas; os principais componentes 
encontrados em uma célula bacteriana são apresentados na tabela 1. Pode-se 
também dizer que a célula é a unidade funcional que constitui um ser vivo. 
Existem células de tipos, funções e formas variadas; a figura 2 e apresenta 
alguns tipos de células encontradas em organismos pluricelulares ou que constituem 
organismos unicelulares. Estes diversos tipos de células podem ser agrupados em 
três tipos principais: Células procarióticas, eucarióticas animais e eucarióticas 
vegetais. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
4
 
Figura 2. Tipos de células. A Lactobacilos; B paramércio; C ameba; D 
 
Células vegetais; E célula da mucosa bucal; F neurônios. Fontes: 
A - http://cienciahoje.uol.com.br/materia/resources/images/che/microbi1.jpg 
F - http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/bio_web/lab_page/ogura/photo-neuron.jpg 
Demais imagens 
http://www.carnegieinstitution.org/first_light_case/horn/lessons/cellimages.html 
Observando-se as figuras abaixo, pode-se notar algumas diferenças entere a 
célula procariótica (figura 3) e a célula eucariótica animal (figura 4), esquematizadas 
no Quadro 1. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
5
 
Figura 3. Célula procariótica típica. Fonte: Junqueira e Carneiro, 2000 
Pode-se observar, por exemplo, a presença de uma estrutura externa à 
membrana da célula bacteriana, denominada parede celular. Esta estrutura é 
bastante espessa e rígida; sua composição é de carboidratos ramificados. Sua função 
é dar forma e proteger a bactéria. As células eucarióticas animais não apresentam 
parede celular. 
Embora as células eucarióticas animais não apresentem parede celular, estas 
apresentam uma outra estrutura responsável pela função de manter a forma da 
célula: o citoesqueleto. O citoesqueleto consiste de uma rede de filamentos 
citoplasmáticos, que formam uma rede ou malha, que dá forma a célula, mantém as 
organelas em suas posições adequadas, e está relacionado a todo tipo de movimento 
da célula ou dentro da célula. Na figura 8 estão esquematizados alguns elementos do 
citoesqueleto: os filamentos intermediários, os microtúbulos e os filamentos de 
actina. 
Pode-se observar também que na célula procariótica o material genético está em 
contato direto com o citoplasma; já na célula eucariótica, o material genético fica 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
6
 
isolado no interior do núcleo, delimitado pela membrana nuclear. A presença da 
membrana nuclear constitui a principal diferença estrutural entre os eucariotos e 
procariotos. 
 
Figura 4.Célula Eucariótica Animal. Fonte: Junqueira e Carneiro, 2000. 
No citoplasma da célula eucariótica existem estruturas, tais como as 
mitocôndrias e o complexo de golgi, dentre outros, que tem a parede composta por 
membranas. Estas estruturas são denominadas organelas celulares, e não são 
encontradas nas células procarióticas. 
Além da membrana nuclear, as células eucarióticas apresentam diversos 
outros componentes de membrana no seu citoplasma: são as membranas das 
organelas celulares. Por isso diz-se que as células eucarióticas são ricas em 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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7
 
membranas, e as procarióticas, que possuem apenas a membrana plasmática, são 
pobres. 
Critério Célula Procariótica Célula Eucariótica Animal 
Parede Celular Apresenta Não apresenta 
Manutenção da Forma Parede celular Citoesqueleto 
Membrana Nuclear Não apresenta Apresenta 
Organelas Celulares Não apresenta Apresenta 
Membranas pobres ricas 
Quadro 1. Diferenças entre as células procarióticas e eucarióticas. 
Mesmo entre as células eucarióticas, existe muita variação; este grupo é 
subdividido em outros grupos, das células eucarióticas animais e das células 
eucarióticas vegetais. Comparando a figura 4 com um esquema de uma célula 
vegetal (figura 5) pode-se também perceber algumas diferenças gerais entre estes 
dois tipos de célula. 
Uma característica bastante interessante é a presença, na célula eucariótica 
vegetal, da parede celular. Assim como a estrutura bacteriana, a parede celular 
vegetal é uma estrutura externa, espessa e rígida, e serve para proteger e manter a 
forma da célula vegetal. O que diferencia estas estruturas é a composição química: 
enquanto a parede bacteriana é composta de diversos carboidratos ramificados, a 
parede celular vegetal é composta de celulose. 
Uma outra característica interessante é a presença de orifícios nesta parede 
celular, denominados plasmodesmos. Os plasmodesmos servem para a comunicação 
entre as células adjacentes; na célula animal existem as junções comunicantes, que 
têm a mesma função. Além da comunicação através de junções comunicantes, nos 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
8
 
organismos animais existe a comunicação por receptores; substâncias químicas 
liberadas por outras células podem interagir com receptores na membrana da célula 
e assim transmitir mensagens para esta célula, e produzir uma resposta. 
 
Figura 5. Esquema da Célula Eucariótica Vegetal. Fonte: Junqueira e Carneiro, 2000. 
Na célula vegetal, encontram-se organelas denominadas cloroplastos. Estas 
fazem parte de uma família de organelas, denominadas plastos ou plastídeos, que 
estão associadas aos processos exclusivos da fisiologia vegetal. 
Grande parte do citoplasma da célula vegetal é ocupada por um vacúolo, uma 
estrutura de armazenamento de substâncias, principalmente de água. Embora não 
estejam representados na figura 8, estas estruturas também são encontradas na 
célula animal, só que ocupando uma região proporcionalmente menor do citoplasma. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
9
 
Na célula animal, pode-se observar depósitos de lipídios e de glicogênio no 
citoplasma. Estas moléculas servem como reserva de energia para os organismos 
animais. Nas células vegetais também existem moléculas de reserva energética; a 
principal delas é o amido (não representado na figura 5). 
O Quadro 2 resume as diferenças entre as células animais e vegetais 
discutidas neste texto. 
Critério Célula Eucariótica Animal Célula Eucariótica Vegetal 
Parede Celular Não apresenta Apresenta 
Comunicação Celular Junções Comunicantes Plasmodesmos 
Plastos Não apresenta Apresenta 
Vacúolos Pequenos Grandes 
Reserva energética Glicogênio; Lipídios Amido 
Quadro 2. Diferenças entre as células animais e vegetais. 
É interessante observar também, nesses esquemas, a organização da 
célula eucariótica. A presença das membranas plasmática e nuclear define dois 
grandes compartimentos: O núcleo e o citoplasma. 
O núcleo contém o DNA, e por essa razão está associado à duas funções 
principais: transmissão da informação genética e armazenamento das informações 
para construção das proteínas. 
No citoplasma são realizadas todas as demais funções celulares; esse simples 
acúmulo de diversas funções poderia gerar uma perda de eficiência das mesmas. 
Isso não acontece, porque o citoplasma da célula eucariótica é dividido em 
compartimentos (organelas), e cada compartimento tem sua função, sendo 
especializado e mais eficiente na sua realização. As mitocôndrias, por exemplo, 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
10
 
produzem energia para a célula; o Complexo de Golgi produz carboidratos; existem 
vesículas para o armazenamento de substâncias diversas. 
Também são encontrados, no citoplasma da célula, depósitos de substâncias, 
como de glicogênio, por exemplo; e todo o conteúdo citoplasmático está imerso em 
uma solução-gel composta por água, proteínas, nucleotídeos, aminoácidos e íons, 
dentre outros. Esta solução-gel é denominada Citossol ou Hialoplasma, e tem 
consistência variável. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
11
 
Exercícios 
1. As palavras procarionte e eucarionte têm origem grega; representam a fusão do radical cário 
(núcleo) com os prefixos pro- (anterior) e eu- (verdadeiro), e com o sufixo onte (ser). Então, 
o significado destas palavras seria ser com núcleo primitivo (procarionte) e ser 
com núcleo verdadeiro (eucarionte) . Dentre as opções abaixo, qual explica melhor 
esta característica? 
(A) A célula procariótica não possui material genético; a eucariótica possui. 
(B) A célula procariótica possui material genético na forma de RNA; a eucariótica possui DNA. 
(C) Ambas as células possuem núcleo. 
(D) Na célula eucariótica, o material genético permanece isolado por uma membrana nuclear; na 
célula procariótica, o material genético permanece em contato com o citoplasma da célula. 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
2. O citoplasma da célula eucariótica é bastante mais complexo que o da célula procariótica; 
dentre os componentes encontrados no citoplasma de um eucarionte estão as 
______________________ , estruturas cuja parede é composta por membranas. A opção que 
completa corretamente a lacuna na frase anterior é: 
(A) Organelas Celulares 
(B) Núcleo 
(C) Ribossomos 
(D) Glicogênio 
(E) Nenhuma das Respostas Anteriores 
3. A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida, composta de carboidratos ramificados, 
que tem como funções principais: 
(A) Tornar a bactéria inacessível a moléculas do meio externo e não permitir a entrada de 
líquidos. 
(B) Proteção e manutenção da forma das bactérias 
(C) Apenas bloquear a entrada de líquidos 
(D) Apenas proporcionar as interações necessárias com o hospedeiro 
(E) Apenas isolamento térmico 
4. Uma das funções da estrutura denominada parede celular é manter a forma das células 
bacterianas e eucarióticas vegetais. Nas células eucarióticas animais, esta função é realizar 
por qual constituinte celular? 
 (A) Membrana plasmática 
(B) Mitocôndria 
(C) Citoesqueleto 
(D) Microfilamentos 
(E) miosina 
5. As células eucarióticas possuem organelas, compartimentos subcelulares delimitados por 
membranas, e por isso, em contraste com as células procarióticas, são denominadas: 
(A) Pobres em unidades de membrana ou pobres em membranas 
(B) Sem-membranas 
(C) Como não dotadas de sistema de endomembranas 
(D) Ricas em proteínas citoplasmáticas 
(E) Ricas em unidades de membrana ou ricas em membranas 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
Profª Danielle Rocha 
12
 
6. A comunicação celular é muitoimportante para o funcionamento adequado dos organismos 
vivos. Nas células animais, esta função é realizada através de _________(I)________
 
, e nas 
células vegetais através de _________(II)________. Das alternativas abaixo, escolha a que 
melhor completa ambas as lacunas: 
I II 
(A)
 
Junções 
comunicantes 
Plasmodesmos 
(B) 
 
Plasmodesmos Junções comunicantes 
(C)
 
Microvilos Plasmodesmos 
(D)
 
Desmossomos Hemidesmossomos 
(E)
 
Desmossomos Plasmodesmos 
 
7. Na maioria das células vegetais, encontram-se orifícios que estabelecem comunicação entre 
células adjacentes. Estes orifícios são denominados: 
(A) microtúbulos. 
(B) polissomos. 
(C) desmossomos. 
(D) microvilosidades. 
(E) plasmodesmos 
8. O reino Monera agrupa uma diversidade de microorganismos procariontes, denominados 
coletivamente como bactérias . Estes organismos possuem uma estrutura denominada 
______________________. Esta estrutura é composta por carboidratos ramificados, e tem 
como característica ser bastante rígida. A opção que completa corretamente a lacuna na frase 
anterior é: 
(A) Nucleóide 
(B) Plasmodesmo 
(C) Ribossomos 
(D) Glicogênio 
(E) Parede Celular 
9. Cite as funções da estrutura mencionada na questão anterior. Nos vegetais, qual o principal 
componente desta estrutura? 
10. Diferencie, utilizando pelo menos dois critérios, as células eucarióticas animais e vegetais. 
11. Diferencie, utilizando pelo menos dois critérios, as células eucarióticas e procarióticas. 
12. Uma característica marcante dos organismos vegetais é a nutrição autotrófica. Através da 
Fotossíntese, estes organismos são capazes de produzir glicose a partir de gás carbônico e 
água, conforme ilustra a reação abaixo: 
6 CO2 + 12 H2O ----luz---+--clorofila----> C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 
Este processo está associado a uma organela exclusiva da célula vegetal, denominada 
__________(I)________ , que faz parte de uma família de organelas denominadas 
_________(II)________. A opção que completa corretamente as lacunas na frase anterior é: 
I II 
(A) Plasmodesmo Parede Celular 
(B) Cloroplasto Plastos 
(C) Amido Vacúolo 
Gás 
Carbônico 
Água Glicose
 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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13
 
(D) Plastos Cloroplastos 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
 
13. Numa célula vegetal, os vacúolos podem chegar a ocupar 95% do volume citoplasmático. 
Estas vesículas citoplasmáticas são responsáveis pelo armazenamento principalmente de 
água, dentre outras substâncias.Na célula animal, os vacúolos estão ausentes? Explique. 
14. O armazenamento de energia é uma importante função das células. Completo o quadro 
abaixo sobre o armazenamento de energia nas células animais e vegetais. 
Tipo de Célula Células Eucarióticas Animais Células Eucarióticas Vegetais 
 
Molécula(s) usada(s) para o 
armazenamento de energia 
 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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14
 
2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA 
As substâncias que compõem as células podem ser divididas em dois grandes 
grupos: componentes orgânicos e componentes inorgânicos. Nesta seção, estes 
componentes serão citados e sua importância discutida. 
Componentes Inorgânicos 
Água 
Já faz parte do senso comum a idéia de que os tecidos vivos são compostos 
por 60-70% de água e parte desta água está distribuída no meio intracelular: A água 
é o principal componente inorgânico das células. Algumas propriedades da água são 
importantes para os organismos vivos, tais como: 
 
A água dissolve uma grande variedade de substâncias, sendo considerada 
solvente universal. Grande parte dos componentes celulares é solúvel em 
água. 
 
A água se dissocia, segundo a reação apresentada abaixo: 
H2O H+ + OH- 
Nesta reação, são formadas as partículas carregadas H+ (próton) e OH- 
(hidroxila). A quantidade de prótons está associada com o pH: quanto maior a 
quantidade de prótons, menor e mais ácido o pH. O pH da água é neutro, em 
torno de 7, e na maioria dos tecidos vivos, o pH é de aproximadamente 7,2. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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15
 
Isso indica que a dissociação da água tem um importante papel na 
determinação do pH dos organismos vivos. 
 
A água provoca a dissociação de outras substâncias; um exemplo é o cloreto 
de sódio, que se dissocia segundo a reação ilustrada abaixo, 
NaCl Na+ + Cl- 
e forma duas partículas carregadas ou Íons. Se todos, ou quase todos os sais 
compartilham esta propriedade, no organismo, que é um meio aquoso, os sais 
estão na forma de íons. 
Outros Componentes Inorgânicos 
Alguns elementos químicos são importantes para o tecido vivo, na forma de 
íons, sais ou na forma neutra. A tabela mostrada na figura 6 destaca os elementos 
químicos essenciais (em rosa) e os elementos que são importantes em pequenas 
quantidades (azul). Pode-se resumir as informações contidas na figura no Quadro 
abaixo. 
Elementos Químicos 
Essenciais 
Hidrogênio, Sódio, Magnésio, Potássio, Cálcio, Carbono, 
Nitrogênio, Oxigênio, Fósforo, Enxofre e Cloro. 
Elementos Traço 
(necessários em 
pequenas quantidades) 
Lítio, Cromo, Manganês, Ferro, Cobalto, Níquel, Cobre, 
Zinco, Flúor, Selênio, Í trio, Zircônio, Nióbio, Molibdênio, 
Tecnécio, Rutênio, Ródio, Iodo e Lantânio. 
Demais elementos Sem importância comprovada para o funcionamento do 
organismo vivo 
Quadro 3. Importância dos elementos químicos para o tecido vivo. 
H2O 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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16
 
Figura 6. Tabela Periódica dos Elementos Químicos. Os elementos destacados em rosa são 
essenciais; os destacados em azul são também importantes, em quantidades traço, para o 
funcionamento do organismo. Para os elementos destacados em amarelo, ainda não foi verificada 
relação com os organismos vivos. Fonte: Silverthorn, 2003. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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17
 
Componentes orgânicos 
Proteínas 
Existe uma grande diversidade de proteínas em cada tipo de organismo vivo; 
uma célula bacteriana, por exemplo, pode produzir aproximadamente 1000 proteínas 
diferentes. Esta diversidade está provavelmente associada à variedade de funções 
que as proteínas desempenham: estas moléculas participam de todas as funções 
orgânicas, como por exemplo transporte de substâncias, defesa imunológica, 
contração muscular, dentre outras. 
As proteínas são compostas por aminoácidos (figura 7) e apresentam os mais 
variados tamanhos; o hormônio protéico ocitocina, por exemplo, tem apenas 8 
aminoácidos; existem outras proteínas com centenas e até milhares de aminoácidos. 
 
Figura 7. Estrutura de um aminoácido. Fonte: www.abodybuilding.com/images/Aminoacido.gif
 
As proteínas apresentam grande diversidade de estruturas; existem, no 
entanto, dois tipos principais: as proteínas globulares(esféricas, solúveis em água) e 
as proteínas fibrosas (alongadas, aspecto de fibras, insolúveis em água). 
Amina 
Ácido Carboxílico 
Radical 
Hidrogênio 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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18
 
Carboidratos 
Os carboidratos são a principal fonte de energia para a maioria dos 
organismos vivos. Podem também ser utilizados para o armazenamento de energia 
(Glicogênio, amido) ou desempenhar papel estrutural (celulose). 
Os carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio, e seguem a 
fórmula geral C n H 2n O n . A glicose, que é um exemplo de carboidrato, tem fórmula 
C 6 H 12 O 6. A estrutura da molécula de glicose está representada na figura 8. 
 
Figura 8. Estrutura da molécula de Glicose. Fonte: 
www.fundamentosdebioquimica.hpg.ig.com.br/glicose.gifANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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19
 
Lipídios 
Os lipídios ou gorduras são compostos principalmente por Carbono e 
Hidrogênio (hidrocarbonetos) e por isso são insolúveis em água. Estes compostos 
têm importante função no armazenamento de energia (triglicerídeos), e também 
exercem importante papel estrutural, já que compõem as membranas celulares 
(fosfolipídios e colesterol). As estruturas de alguns destes lipídios é mostrada nas 
figuras 9, 10 e 11. 
 
Figura 9. Estrutura de um Triglicerídeo. Fonte: 
http://www.iupac.org/didac/Slide%20Images/Didac%2005/Thumbs/D5%20CG03.jpg
 
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20
 
Figura 10. Estrutura do Colesterol. Fonte: 
http://tecn.rutgers.edu/bio360/cholesterol%20structure.jpg 
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21
 
Figura 11. Estrutura de um fosfolipídio. Fonte: 
http://www.agen.ufl.edu/~chyn/age2062/lect/lect_06/4_18.GIF
 
Ácidos Nucléicos 
Existem dois tipos de ácidos nucléicos: O DNA (ácido desoxirribonucléico) e o 
RNA (ácido ribonucléico). Ambas as estruturas são compostas por unidades 
denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é composto por composto rico em 
nitrogênio (base nitrogenada), por um açúcar (ribose no RNA e desoxirribose no 
DNA) e uma molécula de fosfato, conforme se pode observar na figura 12. 
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22
 
Figura 12. Estrutura dos nucleotídeos. Fonte: 
http://www.virtual.epm.br/cursos/biomol/estrut/gif/e1.gif
 
A estrutura dos ácidos nucléicos é helicoidal (em forma de hélice); o RNA 
forma uma hélice simples e o DNA, uma dupla hélice, conforme se pode observar na 
figura 13. 
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23
 
Figura 13. Estruturas do DNA e RNA. Adaptado de : 
http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/images/rna.gif
 
A função destas moléculas é permitir o fluxo da informação genética: O DNA 
armazena esta informação; e para que a informação seja utilizada, é preciso que seja 
feita uma cópia em RNA. A partir do DNA são produzidas as proteínas, que executam 
os programas delineados no material genético. 
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24
 
Exercícios 
1. 0 constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva é: 
a) a água . 
b) a proteína. 
c) o sal de sódio . 
d) o lipídio . 
e) o glucídio . 
2. Complete o quadro abaixo, colocando um item por lacuna: 
Elementos químicos importantes para as células 
essenciais traço 
 
3. Dentre as substâncias relacionadas, qual delas representa o principal suprimento energético de 
preferência das células? 
a) proteínas 
b) celulose 
c) glicose 
d) vitaminas 
e) água 
4. Fazendo-se uma análise, por hidrólise, de moléculas de ácidos nucléicos, verifica-se o 
aparecimento de: 
a) açúcar, fosfato e bases nitrogenadas 
b) proteínas, fosfato e bases nitrogenadas 
c) aminoácidos, açúcar e fosfato 
d) pentoses, bases nitrogenadas e aminoácidos 
e) pentoses, aminoácidos e fosfato 
5. As proteínas são compostas de: 
(A) Nucleotídeos 
(B) Carboidratos 
(C) Aminoácidos 
(D) Lipídios 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
6. A água é o componente inorgânico mais abundante nos organismos vivos. Esta molécula pode 
constituir 75-85% do conteúdo celular; em diferentes tecidos, a proporção de água é variável. No 
tecido embrionário, por exemplo, as células podem conter até 95% de água; nos ossos e dentes a 
quantidade de água é bem pequena. Sobre a água e suas funções no organismo, responda às 
perguntas abaixo: 
a) Que propriedades da água são importantes para os sistemas vivos? 
b) Como a quantidade de água influencia a composição de íons/sais minerais dos tecidos vivos? 
c) Cite dois outros componentes inorgânicos necessários ao organismo vivo, mencionando sua 
importância. 
7. Quais as funções dos carboidratos? 
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25
 
8. Qual o principal componente dos ácidos nucléicos? 
9. A respeito da água como constituinte celular, foram formuladas as seguintes afirmações: 
I - A água age como solvente natural dos íons e outras substâncias encontradas nas células. 
II- A água geralmente se encontra dissociada ionicamente mantendo o pH e a pressão osmótica das 
células. 
III- A água é indispensável para a atividade celular, visto que os processos fisiológicos só ocorrem em 
meio aquoso. 
Estão corretas as afirmações: 
 (A) I e II 
(B) II e III 
(C) I e III 
(D) apenas III 
(E) todas 
10. Não é correto afirmar que os sais minerais: 
 (A) estão, na maioria das vezes, no meio 
intracelular, dissociados em íons. 
(B) na sua fórmula integral, participam com 
função estrutural da natureza de alguns 
tecidos, como por exemplo os sais de cálcio 
no tecido ósseo. 
(C) têm papel importante no fenômeno da 
osmose. 
(D) controlam a respiração celular. 
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3. MEMBRANA PLASMÁTICA 
A membrana plasmática é a superfície mais externa da célula; neste aspecto, 
pode ser comparada à uma fronteira, ou ao muro de uma casa: além de constituir o 
limite físico da célula, esta estrutura controla a entrada e saída de substâncias da 
célula (Transporte) e também participa da comunicação celular. 
A realização de todas estas funções está diretamente relacionada à 
composição química da membrana plasmática; são componentes da membrana os 
lipídios, proteínas e glicídios. 
Lipídios 
Na membrana plasmática estão presentes dois tipos principais de lipídios: Os 
fosfolipídios e o colesterol (figura 10). Este último é encontrado apenas nas células 
eucarióticas; e pode representar de 20 até 50% dos lipídios das membranas 
celulares, com exceção da membrana mitocondrial, que contém apenas 4% de 
colesterol. A presença do colesterol na membrana confere maior rigidez à mesma. 
Os fosfolipídios (figura 11) são moléculas anfipáticas, ou seja, que contém 
porções polares/hidrofílicas (cabeça) e apolares/ hidrofóbicas (cauda). A porção polar 
dos fosfolipídios é formada pelos grupamentos álcool, fosfato e glicerol; a porção 
apolar é formada pelos ácidos graxos. 
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27
 
Na membrana plasmática, os fosfolipídios formam uma bicamada, em que as 
porções polares estão voltadas para os meios intra e extracelular; as caudas apolares 
dos lipídios de uma camada interagem com as caudas apolares dos lipídios da outra 
camada. Esta configuração é bastante estável quimicamente, e permite a formação 
de uma barreira apolar na porção central da membrana; esta barreira impede a 
passagem de substâncias hidrofílicas, ou solúveis em água, ou seja, a grande maioria 
das substâncias químicas. A função dos lipídios de relaciona então com a principal 
função da membrana plasmática, que é estabelecer o limite físico da célula. 
Os fosfolipídios podem conter insaturações (duplas ligações carbono-carbono) 
em suas caudas de ácido graxo; esta ocorrência teria como consequência o 
dobramento da cauda, e a formação de espaços na bicamada lipídica, através dos 
quais são transportadas diversas substâncias, especialmente as pequenas e polares, 
como a água. 
Existem mais de 100 tipos diferentes de fosfolipídios, e sua distribuição nas 
várias unidades de membrana da célula permite diferenciá-las. 
Proteínas 
As proteínas da membrana plasmática podem estar inseridas, e diretamente 
ligadas aos lipídios (proteínas Integrais); ou podem ser associadas à membrana 
através de outras proteínas (proteínas periféricas). 
Dentre as proteínas integrais, se destacam as proteínas transmembrana;estas 
proteínas atravessam a membrana plasmática, fazendo contato com os meios intra e 
extracelular. Desta maneira, podem transportar informações e substâncias entre os 
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28
 
dois lados da membrana; são exemplos a comunicação através dos receptores de 
adrenalina e outras substâncias, e o transporte de moléculas como a glicose, que são 
processos mediados por proteínas transmembrana. 
As proteínas integrais e periféricas, além de desempenharem papel estrutural, 
podem participar dos processos de comunicação celular. 
Glicídios 
Os glicídios ou carboidratos, na membrana plasmática, formam conjuntos de 
10 a 12 monômeros, denominados oligossacarídeos. Os oligossacarídeos ficam 
localizados na parte externa da membrana plasmática; nas membranas das 
organelas, ficam voltados para o lado interno, para o interior das mesmas. Os 
oligossacarídeos podem estar ligados à lipídios (glicolipídio) ou à proteínas 
(glicoproteína). 
O conjunto dos oligossacarídeos da membrana plasmática de uma célula é 
denominado Glicocálix. Esta estrutura é composta por diferentes monômeros de 
açúcar, conforme o tipo de célula, e por essa razão, é possível identificar uma célula 
através do seu glicocálix. 
Além de permitir a identificação, o reconhecimento entre as células, o 
glicocálix pode contribuir para atrair substâncias para a célula, já que apresenta 
moléculas carregadas que podem atrair outras substâncias de carga oposta. 
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Estrutura da membrana 
A membrana plasmática pode ser descrita como uma bicamada lipídica com 
proteínas inseridas ou ligadas, e glicídios localizados na parte externa, associados à 
lipídios ou proteínas. Esta estrutura é denominada mosaico fluido (figura 14). 
 
Figura 14. Modelo do mosaico fluido. Adaptado de Cooper, 2000. 
O termo mosaico corresponde à idéia de que os componentes não estão 
isolados; a idéia de fluidez se relaciona com o conceito de movimento, que todos os 
componentes possuem: Os lipídios e proteínas deslocam-se lateralmente e giram em 
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30
 
seu próprio eixo; além disso, os lipídios podem também passar de uma camada à 
outra da membrana. 
Esta estrutura foi proposta em 1972 por Singer e Nicholson, e 
inicialmente era um modelo teórico. Atualmente os conhecimentos de biologia 
celular, aliados às técnicas de microscopia eletrônica, já permitiram a conclusão de 
que este modelo é verdadeiro. 
Através da microscopia eletrônica utilizando a técnica de criofratura, se obtém 
imagens que mostram a face interna da bicamada lipídica (a porção apolar da 
membrana). Neste tipo de imagens são identificadas depressões na superfície interna 
da membrana, que correspondem a posições anteriormente ocupadas por proteínas. 
Este tipo de imagem ilustra o fato de que, em todas as áreas da membrana, estão 
presentes todos os tipos de substâncias que a compõem. 
Um linfócito B é um tipo de célula branca do sangue. Em sua superfície, estas 
células apresentam receptores denominados Imunoglobulinas M (IgMs), capazes de 
reconhecer pequenas partes de moléculas denominadas antígenos. Para descartar os 
receptores ligados aos antígenos, ocorre o deslocamento das IgMs para uma região 
da membrana e aquela região é internalizada e destruída. Posteriormente os lipídios 
e receptores da membrana são repostos. 
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Exercícios 
A membrana plasmática, apesar de invisível ao microscópio óptico, está presente: 
 (A) em todas as células, seja ela procariótica ou eucariótica. 
(B) apenas nas células animais. 
(C) apenas nas células vegetais. 
(D) apenas nas células dos eucariontes. 
(E) apenas nas células dos procariontes. 
Quimicamente, a membrana celular é constituída principalmente por: 
 (A) acetonas e ácidos graxos. 
(B) carboidratos e ácidos nucleicos. 
(C) celobiose e aldeídos. 
(D) proteínas e lipídios. 
(E) RNA e DNA. 
A presença deste tipo de lipídio é exclusividade das células eucarióticas. A que molécula se refere a 
frase anterior? 
 (A) Colesterol 
(B) Fosfolipídio 
(C) Glicídio 
(D) Glicose 
(E) Sódio 
Os fosfolipídios são denominados moléculas anfipáticas, o que quer dizer que: 
(A) São polares 
(B) São apolares 
(C) Apresentam regiões de propriedades distintas(cabeça polar e cauda apolar) 
(D) Apresentam regiões de propriedades distintas(cabeça apolar e cauda polar) 
(E) Apresentam cabeça e cauda 
Qual das opções abaixo explica porque a membrana plasmática é denominada MOSAICO FLUIDO? 
 (A) Os componentes da membrana permanecem isolados. 
(B) As proteínas formam camadas externas à bicamada lipídica. 
(C) Há grande quantidade de líquido entre as membranas. 
(D) Os componentes estão misturados e possuem movimento. 
(E) NDA 
Qual a função do glicocálix? 
(A) Comunicação celular 
(B) Reconhecimento Celular 
(C) União entre as células 
(D) Transporte de moléculas 
(E) Estabelecer o limite físico da célula. 
O modelo mais atual para descrever a estrutura da membrana é o do mosaico fluido. Explique este 
modelo, citando seus principais componentes. 
Cite as principais funções da membrana plasmática. 
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32
 
A principal função dos lipídios na membrana é formar a parede do compartimento celular. Que 
característica estrutural dos fosfolipídios está associada ao surgimento de espaços nesta parede? 
(A) O fato dos fosfolipídios serem anfipáticos 
(B) O fato existirem vários tipos de fosfolipídios 
(C) A presença de insaturações nas caudas apolares 
(D) A presença de fosfato nas regiões polares 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
As proteínas são importantes constituintes das membranas celulares. As proteínas 
____________(I)___________
 
são aquelas que se ligam aos lipídios, e as 
___________(II)__________ se ligam à outras proteínas. Das alternativas abaixo, escolha a que 
melhor completa ambas as lacunas: 
I II 
(A) integrais transmembrana 
(B) de canal transmembrana 
(C) integrais periféricas 
(D) periféricas integrais 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
 
Que característica das proteínas transmembrana as torna tão importantes para a plena função da 
membrana plasmática? 
(A)
 
Seu tamanho 
(B) 
 
O fato de atravessarem a membrana, fazendo contato com os meios intra e extracelular 
(C)
 
O fato de se ligarem aos lipídios 
(D)
 
O fato de poder estar ligadas à glicídios 
(E)
 
Nenhuma das respostas anteriores 
Quais funções da membrana plasmática estão mais diretamente associadas às proteínas 
transmembrana? 
Estas proteínas auxiliam na comunicação celular, além de possuir papel estrutural . Qual(ou quais) 
das opções abaixo corresponde à esta descrição? 
(A) Proteínas carreadoras 
(B) Proteínas periféricas 
(C) Lipoproteínas 
(D) Proteínas integrais não-transmenbrana 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
Os componentes da membrana formam uma bicamada lipídica em que as proteínas estão inseridas; 
os glicídios, ligados à lipídios ou proteínas, ocupam a camada mais externa. Por esta razão, esta 
estrutura é denominada MOSAICO. A que está associada a fluidez da membrana? 
(A) Ao movimento dos glicídios 
(B) Ao movimento dos lipídios(flip-flop) 
(C) Ao movimento de todos os seus componentes 
(D) Aos líquidos que ficam entre as camadas lipídicas 
(E) À grande quantidade de moléculas de água 
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33
 
4. TRANSPORTE 
Todos os tipos de células precisam de nutrientes (principalmente de glicose), 
de oxigênio, de alguns aminoácidos, dentre outras substâncias; para que estassubstâncias entrem nas células, é necessário que sejam transportadas através da 
membrana plasmática. Por isso, o transporte de substâncias é extremamente 
importante para todo tipo de organismo vivo, desde as bactérias e outros organismos 
unicelulares até organismos pluricelulares complexos como o de um mamífero. 
Nem todas as substâncias são transportadas da mesma forma; o oxigênio, por 
exemplo, é transportado por difusão; a água é transportada por osmose; o álcool e 
os esteróides são outros exemplos de moléculas transportadas por difusão. Esta 
diferença está associada às diferentes propriedades químicas destas moléculas, e de 
sua conseqüente interação com a membrana plasmática. 
O modelo mais atual descreve a membrana plasmática como uma bicamada 
lipídica com proteínas inseridas; os lipídios são moléculas hidrofóbicas, e apresentam 
afinidade por outras moléculas hidrofóbicas, e um certo grau de repulsão por 
moléculas hidrofílicas. Esta característica determina diretamente as 
propriedades da membrana com relação ao transporte: de forma geral, as 
moléculas hidrofílicas não passam através da membrana, e as hidrofóbicas 
passam. Além disso, o tamanho das moléculas também influi no seu transporte; o 
esquema abaixo mostra a influência do tamanho e das propriedades químicas sobre 
o transporte de substâncias (figura 15). 
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34
 
Como se pode ver, as moléculas hidrofóbicas, como o oxigênio e o gás 
carbônico, dentre outras, passam através da bicamada lipídica; as moléculas 
hidrofílicas ou polares podem passar ou não, de acordo com seu tamanho e carga 
elétrica. 
Figura 15. Permeabilidade de bicamadas lipídicas a diferentes tipos de moléculas. 
Adaptado de Alberts, 2002. 
Existem dois tipos principais de transporte: o transporte ativo e o 
passivo. Por definição, o transporte ativo envolve gasto de energia, ao 
contrário do que acontece no transporte passivo. 
Para entender a questão do gasto energético, é preciso rever os conceitos de 
termodinâmica, área da física relacionada às leis que regem os processos de 
conversão e transferência de energia no universo. Considere o exemplo abaixo: 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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35
 
Uma panela com água fervente é colocada em cima da pia. O que 
acontece após algum tempo? A água esfria. O esfriamento da água é 
espontâneo. E para aquecer novamente a água da panela, o que é 
preciso? É preciso levá-la ao fogo, ou fornecer calor de alguma outra 
forma. 
A água esfria porque quando o esfriamento acontece, é liberada energia 
térmica para o meio; ocorre uma transição de um estado de alta energia térmica 
(água quente) para um estado de baixa energia térmica (água fria). Para aquecer a 
água, ocorre uma transição no sentido contrário, de um estado de baixa energia 
térmica (água fria), para um estado de alta energia térmica (água quente); por isso 
é necessário fornecer energia. 
Esta conclusão é baseada na Segunda Lei da Termodinâmica. De acordo com 
este princípio, o universo, assim como os todo tipo de processos e reações químicas, 
tende de um estado ordenado à desordem; o grau máximo de desordem é 
denominado ENTROPIA, caracterizada também pelo estado de energia mínima. 
Ocorrem espontaneamente, então, as transformações que aumentam a 
entropia, ou seja, que ocorrem dos estados de maior energia para os 
estados de menor energia. Transformações no sentido contrário, que 
reduzem a entropia e aumentam a energia do sistema, consomem energia. 
Para aplicar este conceito ao transporte, é necessário considerar o 
deslocamento de partículas em solução; este processo ocorre todo o tempo. Quanto 
mais concentrada uma solução, há mais movimento e maior número de 
choques entre as partículas; conseqüentemente maior energia. As soluções 
menos concentradas representam o estado de menor energia. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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36
 
É preciso também considerar que, no caso do transporte através de 
membranas biológicas, existe uma barreira semi-permeável (membrana) através da 
qual as substâncias são transportadas; na maioria das vezes, a concentração de uma 
substância não é igual dos dois lados da membrana( a substância forma um 
gradiente de concentração). É como se uma solução mais concentrada estivesse em 
contato com uma solução menos concentrada, através de uma barreira semi-
permeável, conforme mostra a figura 16. 
 
Figura 16. Gradiente de concentração de uma substância. 
Fonte:www.virtual.epm.br/material/tis/curr-bio/trab2004/1ano/membrana/passivo.htm 
O ambiente de maior concentração (A) representa o estado de maior energia; 
ocorre o deslocamento das partículas de A para B até ser atingido o equilíbrio (as 
concentrações se tornarem iguais). No equilíbrio, a concentração é menor do que era 
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37
 
inicialmente em A, tendo ocorrido uma transição para um estado de menor energia. 
O transporte do meio mais concentrado para o meio menos concentrado 
( transporte passivo) representa uma transição de um estado de alta 
energia para um estado de baixa energia, e por isso ocorre 
espontaneamente. 
Transportar a substância de B para A significa transportar do meio menos 
concentrado para o mais concentrado ( transporte ativo) , no sentido 
energeticamente desfavorável; por isso para realizar este transporte é 
necessário gasto de energia. 
Modalidades de transporte passivo 
Difusão simples 
Quando um vidro de perfume está aberto, a fragrância em pouco tempo pode 
ser sentida em todo o ambiente; quando se coloca um líquido colorido sobre um 
copo de água (como uma gota de tinta guache, por exemplo) em breve toda a água 
fica colorida. Estes fatos estão relacionados com o deslocamento das moléculas em 
solução, ou difusão. 
A difusão simples é a modalidade de transporte das substâncias hidrofóbicas, 
e de algumas pequenas moléculas hidrofílicas, como por exemplo o oxigênio, o 
etanol, e os esteróides, dentre outros. Nesta modalidade, as substâncias 
transportadas atravessam a bicamada lipídica, passando do meio mais concentrado 
para o menos concentrado. 
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38
 
Osmose 
Uma salada, depois de temperada, tende a murchar e fazer água; isto se deve 
ao deslocamento da água por osmose. A osmose é uma das modalidades de 
transporte da água através da membrana; nesta modalidade, a água desloca-se do 
meio menos concentrado para o meio mais concentrado, ou seja, de onde há mais 
água para onde há menos água, ou ainda do meio hipotônico para o meio 
hipertônico. 
Aplicando estas informações ao contexto celular, surgem três possíveis 
situações: 
 
A célula ganha água quando submetida a um meio hipotônico, e por 
isso aumenta de tamanho (fica túrgida), pode ocorrer lise da 
membrana. 
 
A célula perde água para o meio, quando submetida a um meio 
hipertônico, e por isso diminui de tamanho ( murcha ). 
 
A célula perde e ganha a mesma quantidade de água, quando 
submetida a um meio isotônico, e preserva sua estrutura. 
Difusão facilitada 
Esta modalidade permite o transporte de moléculas hidrofílicas de tamanho 
grande, como aminoácidos e açúcares. Este tipo de molécula não tem afinidade por 
lipídios; para que possa ser transportado através da membrana, é necessária a 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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39
 
participação de proteínas. Um exemplo clássico de molécula transportada desta 
forma é a glicose. 
As proteínas que realizam a difusão facilitada são denominadas carreadoras, e 
são proteínas transmembrana, que reconhecema molécula transportada e mudam 
sua forma, transportando assim as substâncias de um lado para o outro da 
membrana (Figura 17). 
 
Figura 17. Difusão facilitada. Fonte: Silverthorn, 2003. 
Difusão através de canais 
Nesta modalidade também há a participação de proteínas transmembrana. 
Estas estão organizadas em uma estrutura que apresenta um canal ou poro central, 
através do qual as substâncias podem atravessar a membrana (figura 18). Desta 
forma são transportados principalmente íons e outras partículas carregadas; existem 
também canais para o transporte de água. 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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40
 
Figura 18. Estrutura dos canais. Fonte: Silverthorn, 2003. 
Cada substância transportada tem seu próprio canal; existem na célula canais 
de cloreto, de sódio, de cálcio, dentre outros. É o tamanho ou diâmetro do poro que 
proporciona esta especificidade. O íon potássio, por exemplo, é um dos menores 
encontrados na célula; além de passar através dos seus canais, este íon passa 
através dos canais de sódio, que têm diâmetro maior. 
Os canais podem estar abertos ou fechados (figura 19), e alguns têm 
mecanismos que controlam estes diferentes estados; existem canais que se abrem 
em resposta à variações de voltagem, outros que são controlados por substâncias 
químicas. 
 
Figura 19. Estados aberto e fechado do canal. Fonte: Silverthorn, 2003 
ANOTAÇÕES DE AULA BIOLOGIA 
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41
 
Transporte ativo 
Conforme discutido anteriormente, o transporte ativo ocorre no sentido 
energeticamente desfavorável (do menos concentrado para o mais concentrado), e 
por isso envolve gasto energético; a fonte de energia utilizada é a molécula de ATP. 
O ATP (Adenosina Tri - Fosfato) é uma molécula composta de uma base 
nitrogenada (adenina), um açúcar (ribose), e de três moléculas de fosfato. É nas 
ligações entre estas últimas que está armazenada a energia; quando estas ligações 
são desfeitas, a energia é liberada (Figura 20). 
O transporte ativo é mediado por proteínas carreadoras; além das 
características descritas na seção anterior, as proteínas carreadoras que atuam no 
transporte ativo obtém a energia necessária para o processo, através da hidrólise 
( quebra ) da molécula de ATP. Estas proteínas são denominadas bombas. 
Figura 20 . ATP. A Estrutura da molécula de ATP. B Hidrólise do ATP. 
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42
 
Fonte: http://fai.unne.edu.ar/biologia/plantas/floxilrevisado.htm
 
Um exemplo clássico de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio, ou 
Sódio/Potássio ATPase. Esta molécula transporta, para cada molécula de ATP 
hidrolisada, três sódios para o meio extracelular e dois potássios para o meio 
intracelular, mantendo assim o gradiente de concentração destes íons (figura 21). 
Em ultima análise, a bomba de sódio e potássio, assim como as demais bombas, 
mantém a concentração de íons constante no meio intracelular, contribuindo para a 
homeostase (constância do meio interno). 
 
Figura 21. Transporte pela bomba de sódio e potássio. Silverthorn, 2003 
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Exercícios 
1. Uma folha murcha de alface pode ter seu aspecto melhorado se for colocada num recipiente com 
água fria porque: 
(A) água ocupa os espaços intercelulares da folha, tornando-a enrijecida. 
(B) as células murchas são hipertônicas e, recebendo água por osmose, se tornam túrgidas 
(C) a temperatura baixa da água enrijece seus tecidos.a 
(D) as células utilizam o oxigênio dissolvido na água para aumentar o seu metabolismo. 
(E) a parede celular reage com a água, tornando-se mais rígida 
2. O povo faz e a ciência explica: 
"As práticas da população, no seu dia a dia, envolvem fenômenos biológicos que podem ser 
explicados pelo conhecimento científico, produzido pelo homem, ao longo de sua história. Um dos 
exemplos é a salada de frutas, gostosa, fácil de fazer e ilustra um fenômeno biológico.Para se fazer 
uma salada de frutas, basta cortar as frutas e acrescentar açúcar. Depois de umcerto, tempo temos 
as frutas adocicadas, imersas em um delicioso caldo". 
(http://www.cap.ufrgs.br/~ciencias/curioso.html) 
Com base no texto e nos seus conhecimentos, responda, a formação do caldo na salada de frutas se 
deve: 
I. ao fato dos pedaços de frutas estarem em meio isotônico, que leva à saída de moléculas de água 
do interior das células; 
II. à passagem de água pelas membranas semipermeáveis, das células das frutas, para um meio 
hipertônico; 
III. à passagem de água pelas membranas semipermeáveis, das células das frutas, para um meio 
hipertônico, com gasto de energia; 
IV. ao fato da membrana, das células das frutas, ser semipermeável e selecionar as substâncias que 
passam por ela; 
V. ao fato das moléculas de açúcar atraírem as moléculas de água, fazendo com que estas moléculas 
se desloquem para o lado da solução hipertônica. 
Das afirmativas acima estão corretas: 
(A) I, II e IV 
(B) I, III e V 
(C) II, III e IV 
(D) II, IV e V 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
3. Sobre o transporte de substâncias através da membrana plasmática, é correto afirmar que: 
(A) a difusão facilitada obedece às leis da difusão, consome energia e ocorre a contribuição de 
proteínas transportadores de membrana. 
(B) transporte ativo é a passagem natural de pequenas moléculas, e íons através da membrana, 
que ocorre espontaneamente, sem qualquer gasto de energia pela célula 
(C) certas moléculas e íons são capazes de atravessar a membrana contra um gradiente de 
concentração, realizando o chamado transporte passivo. 
(D) durante a difusão simples há passagem espontânea de água e outras substâncias através da 
membrana. 
(E) Nenhuma das respostas anteriores 
4. O íon sódio pode ser transferido de dentro da célula, onde sua concentração é baixa, para o 
ambiente externo, onde sua concentração é alta, vencendo, assim, um gradiente desfavorável à 
passagem desse íon. O processo, no entanto, não se verifica em presença de inibidores da 
respiração, como o cianeto. O exemplo caracteriza um processo de: : 
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a) difusão passiva. 
b) transporte ativo. 
c) atuação de permeases. 
d) difusão facilitada. e) pinocitose. 
5. As células secretoras do esqueleto calcário dos corais são capazes de concentrar íons Ca+ + 
extraídos da água do mar onde tais íons ocorrem em proporções muito pequenas. Essa 
concentração faz-se por: 
a) osmose 
b) difusão simples 
c) difusão facilitada 
d) transporte ativo 
e) pinocitose. 
6. O meio iônico intracelular, isto é a composição de íons e água no interior de células, é 
completamente diferente do meio extracelular. por exemplo: o íon sódio (Na+ ) é cerca de 14 
vezes mais abundante no meio extracelular do que dentro da célula. Com o íon potássio, dá-se o 
inverso: é cerca de 56 vezes mais abundante no espaço intracelular do que fora da célula. O íon 
cálcio (Ca+2), por sua vez, é cerca de 50000 vezes mais concentrado numa fibra muscular que no 
meio extracelular que a rodeia . (ciência hoje, v 4, n 21). A diferença de concentração dos íons 
K+ e Ca+2 nos meios intracelular e extracelular é mantida por: 
a) endocitose. 
b) osmose. 
c) difusão simples. 
d. difusão facilitada. 
e. transporte ativo. 
7. É prática comum salgarmos os palitos de batata após terem sido fritos, mas nunca antes, pois, se 
assim for, eles murcharão. E murcharão porque: 
a) as células dos palitos de batata ficam mais concentradas que o meio externo a elas, e assim, 
ganham água por osmose. 
b) as células dos palitos de batata ficam mais concentradas que o meio externo a elas e, assim 
ganham água por transporte ativo. 
c) as célulasdos palitos de batata ficam mais concentradas que o meio externo a elas e, assim, 
perdem água por transporte ativo. 
d) o meio externo aos palitos de batata fica mais concentrado que as células deles, que, assim, 
ganham água por osmose. 
e) o meio externo aos palitos de batata fica menos concentrado que as células deles, que, assim, 
ganham água por pinocitose. 
8. Ao comer pipoca muito salgada os lábios ficam enrrugados porque: 
a)as células dos lábios são hipertônicas em relação à pipoca. 
b)o sal passa para o interior das células labiais tornando-as murchas. 
c)o sal da pipoca faz com que as células labiais percam água para o meio. 
d)o transporte ativo do sal provoca a perda de água pelas células labiais. 
e)o sal em excesso provoca turgêscencia nas células da mucosa bucal, 
9. A respeito do transporte passivo, assinale a opção correta: 
(a) só se verifica por difusão 
(b) é sempre da solução menos concentrada para a mais concentrada 
(c) só se verifica por osmose 
(d) verifica-se por difusão e por osmose 
(f) verifica-se com gastos de energia. 
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5. CITOPLASMA 
Conforme discutido no capítulo 3, a membrana plasmática forma uma barreira 
apolar que determina o limite físico de qualquer célula. No interior das células, a 
presença de endomembranas delimita outros compartimentos, sendo os dois 
principais o núcleo (que será abordado no capítulo 7) e o citoplasma. 
O compartimento citoplasmático (figura 22) inclui as organelas celulares, 
estruturas delimitadas por membranas, presentes apenas nas células eucarióticas, 
cujas estruturas e funções serão discutidas no capítulo 6; e o citossol. 
 
Figura 22. Citoplasma de uma célula eucariótica. Nesta foto, é possível 
visualizar uma pequena área em que não há organelas, assinalada como citossol. As 
organelas encontradas densta foto incluem: P 
 
peroxissomo; M 
 
mitocôndria; RER 
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retículo endoplasmático rugoso; REL 
 
retículo endoplasmático liso. Fonte: 
http://lacelula.udl.es/micrograf/pages/citoplasm1_jpg.htm 
O citossol constitui o meio interno da célula, representando aproximadamente 
50% do volume do citoplasma da célula. É um meio aquoso, que apresenta pH de 
aproximadamente 7.2, e no qual são encontradas diversas substâncias, como 
proteínas, enzimas, e a maquinaria para a produção e degradação das mesmas; 
elementos do citoesqueleto, inclusões de lipídios e pigmentos, dentre outras. 
Síntese, enovelamento e degradação de proteínas 
Conforme citado acima, é no citossol que se encontra toda a maquinaria para 
a produção e degradação de proteínas. Antes de discutir estes processos, é 
interessante recordar que todas as proteínas celulares são produzidas a partir de um 
plano , de uma receita , que consistem das informações armazenadas no DNA da 
célula. 
As informações contidas no DNA são copiadas na forma de RNA, em um 
processo chamado transcrição; após sofrer algumas modificações, o RNA mensageiro 
é enviado ao citoplasma onde é utilizado como molde para a produção de proteínas, 
processo que é denominado de tradução. Este fluxo da informação genética está 
representado na figura 23. 
Como as informações contidas nos ácidos nucléicos são utilizadas para formar 
as proteínas? Os ácidos nucléicos são formados por nucleotídeos, e cada nucleotídeo 
possui uma base nitrogenada. É a seqüência destas bases que permite o 
armazenamento de informações. Cada conjunto de três bases (chamado códon) 
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47
 
corresponde a um aminoácido; a tabela 2 mostra todos os códons existentes para a 
espécie humana, representando o código genético humano. 
 
Figura 23. Fluxo da informação genética. Fonte: 
http://www.ajc.pt/cienciaj/n22/invivo1.gif 
 
Tabela 2. Código genético humano. Fonte: De Robertis et al, 2003. 
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Cada um destes códons então, deve ser reconhecido, e através deste 
reconhecimento, o aminoácido correto deve ser utilizado para integrar a proteína que 
está sendo sintetizada. Este processo ocorre no interior dos ribossomos, estruturas 
responsáveis pela síntese de proteínas. Os ribossomos são compostos por RNAs 
ribossomais e proteínas, e por isso não podem ser designados como organelas 
celulares. 
Após a sua produção e edição, os RNAs mensageiros são transportados para o 
citoplasma e se ligam aos ribossomos. A partir daí, os códons presentes no RNA 
mensageiro são reconhecidos por adaptadores conhecidos como RNAs 
transportadores, moléculas de RNA ligadas à um aminoácido. Se a identificação for 
positiva, o aminoácido carregado pelo RNA transportador é incorporado à proteína 
produzida; se não for, outro transportador tentará fazer o reconhecimento. O 
processo prossegue desta maneira até que seja atingido um códon que não está 
associado a nenhum aminoácido (códon de parada), o que encerra a tradução (figura 
24). 
 
Figura 24. Tradução. 
Fonte:http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_grad2005_2/con
stituintes/links/sintese_arquivos/image003.jpg 
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Após a tradução, as proteínas produzidas na maioria das vezes não estão 
ativas; é necessário que estas moléculas assumam sua conformação (forma, 
estrutura) ideal para realizarem suas funções. Este processo é chamado 
enovelamento de proteínas, e é realizado por proteínas encontradas também no 
citossol, denominadas Chaperoninas. As chaperoninas formam unidades maiores 
denominadas chaperonas (figura 25), que promovem o enovelamento correto das 
proteínas, com gasto de energia. 
 
Figura 25. Enovelamento de proteína por Chaperona. Fonte: 
http://www.biorom.uma.es/contenido/av_biomo/FigT4/fig4_6.jgp 
Todas as proteínas têm uma meia vida, um período de tempo pelo qual são 
ativas. Podem ser inativas anteriormente a este período, por inibidores, por oxidação, 
dentre outros danos. As proteínas danificadas ou inativas devem ser degradadas, e 
uma das vias é através da ubiquitinação (figura 26). As proteínas que devem ser 
degradadas recebem a adição de ubiquitina, são direcionadas à um proteassomo, um 
complexo de proteases que degrada estas proteínas. 
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Figura 26. Via ubiquitina proteassomo. Fonte: 
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/cells/c19x12proteosome.jpg 
Citoesqueleto 
O citoesqueleto consiste de uma rede de proteínas filamentosas que ocupa 
todo o citoplasma da célula, conforme pode-se observar na figura 27. Esta estrutura 
é bastante dinâmica, e é responsável pela manutenção ou mudança na forma da 
célula, e também por todo tipo de movimento da célula ou dentro da célula. Participa 
então dos processos de migração celular, contração muscular, separação dos 
cromossomos durante a divisão celular, dentre outros. 
No citoesqueleto são encontrados três tipos de filamentos: filamentos de 
actina, ou microfilamentos, Microtúbulos e filamentos intermediários. 
Os microfilamentos ou filamentos de actina (figura 28-C) são compostos por 
duas cadeias de monômeros de actina, que formam uma estrutura helicoidal. Estes 
filamentos são bastante flexíveis, e se concentram logo abaixo da membrana 
plasmática formando uma estrutura denominada córtex celular. Esta estrutura é 
responsável por controlar o movimento da superfície celular. 
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Figura 27. Proteínas do citoesqueleto. Alberts et al, 2002. 
No citoesqueleto também são encontrados microtúbulos (figura 28-B), 
filamentoslongos, rígidos e ocos compostos pela proteína tubulina, que são 
extremanente lábeis, podendo constantemente aumentar ou diminuir de tamanho. 
Uma das extremidades dos microtúbulos é ligada a um centrossomo, estrutura que 
fica próxima ao núcleo e funciona como um organizador de microtúbulos. A outra 
extremidade pode aumentar ou diminuir de tamanho, pelo acréscimo ou retirada de 
tubulina. É desta forma que, através dos microtúbulos, moléculas/estruturas 
celulares podem ser transportadas; para isso é preciso que haja a participação de 
proteínas motoras, responsáveis por quebrar o ATP e gerar a energia necessária para 
este processo. 
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Os filamentos intermediários (figura 28-A) são compostos por proteínas 
fibrosas diversas; estas proteínas formam polímeros que têm a função de proteção, 
de resistências a tensões mecânicas, de impermeabilizar, dentre outras. 
 
Figura 28. Tipos de filamentos do citoesqueleto. Fonte: 
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/255/255hist/mcb1.15.cytoskeleton.jpg 
Além das proteínas filamentosas, são encontradas no citoesqueleto proteínas 
acessórias, que promovem a ancoragem do citoesqueleto à membrana, ou entre os 
filamentos do citoesqueleto, e outras capazes de quebrar ATP, gerando energia para 
os movimentos realizados pelo citoesqueleto. 
A
 
B
 
C
 
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Junções celulares 
As junções celulares representam pontos de contato entre células ou entre as 
células e a matriz extracelular; são estas estruturas que mantém as células dos 
tecidos unidas. Na maioria das vezes a estrutura destas junções apresenta 
componentes de membrana associados à filamentos do citoesqueleto. 
Ao observar imagens de células do tecido epitelial (figura 29), nota-se a 
presença de diversos tipos destas junções. Logo abaixo das microvilosidades, 
encontram-se as junções compactas (figura 30), que representam um tipo de 
junção de oclusão. Nestas junções, proteínas transmembrana presentes em ambas 
as células estabelecem conexões no meio extracelular; ao longo da membrana 
diversas moléculas estabelecem este tipode ligação, formando uma estrutura em 
fitas. As junções deste tipo unem fortemente a membrana de uma célula à outra, 
proporcionando selamento; no tecido epitelial isso é extremamente importante para 
a impermeabilização, para evitar substâncias diversas atravessem esta camada de 
células através de espaços entre as células. 
Também pode ser observada na figura 29 a presença de junções aderentes 
(figura 31), que representam um tipo de junção de ancoramento. As junções 
aderentes apresentam componentes transmembrana e citoplasmáticos. A proteína 
transmembrana caderina estabelece a conexão entre as células vizinhas; no lado 
citoplasmático, as caderinas estão ligadas à filamentos de actina. Este tipo de junção 
também está associada à manutenção da coesão entre as células; com a participação 
de proteínas motoras do citoesqueleto, esta região pode se contrair, mudando a 
forma das células e modificando a superfície epitelial. 
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Figura 29. Diferentes tipos de junções celulares encontradas nas células do 
epitélio intestinal. Fonte: http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/01.11.04/jun1.jpg 
Um outro tipo de junção de ancoramento pode ser visualizado através da 
figura 29: os desmossomos (figura 32). Estas junções também apresentam 
componentes transmembrana e citoplasmáticos; as proteínas transmembrana que 
conectam uma célula à outra são da família das caderinas, e no lado citoplasmático 
estão ligadas a um complexo de proteínas denominado placa citoplasmática. A placa 
citoplasmática, por sua vez, está ligada a filamentos intermediários. Este tipo de 
junção está associado à resistência e à geração de forças tensoras. Podem ser 
observados ainda os hemidesmossomos, um outro tipo de junção de 
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ancoramento. Os hemidesmossomos são semelhantes ao desmossomos; mas sua 
função é conectar as células à lâmina basal. 
 
Figura 30. Junções compactas. Fonte: Alberts et al, 2002. 
Na figura 29 encontram-se ainda junções comunicantes (figura 33), que 
formam poros na membrana de células vizinhas, estabelecendo comunicação entre o 
citoplasma das mesmas. Cada poro, denominado conexon, é formado por seis 
proteínas transmembrana, denominadas conexinas. Quando os conexons de células 
adjacentes estão alinhados e abertos, é estabelecida a comunicação entre o 
citoplasma das células. 
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Figura 31. Junções aderentes. A 
 
Maior escala; B - menor escala. Fonte: Alberts 
et al, 2002. 
 
Figura 32. Desmossomos. A e B 
 
Fotos de microscopia eletrônica em menor e 
maior aumento, respectivamente. C 
 
esquema dos desmossomos. Fonte: Alberts et 
al, 2002 
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Figura 33. Junções Comunicantes. Fonte: Alberts et al, 2002. 
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6. ORGANELAS CELULARES 
As organelas celulares são estruturas encontradas no citoplasma das células 
eucarióticas animais e vegetais, cuja parede é constituída de membrana. As 
principais organelas da célula eucariótica estão representadas na figura 4, 
reproduzida abaixo. 
 
Reprodução da figura 4. 
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Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) 
Esta organela se localiza próximo ao núcleo na maioria das células; sua 
estrutura é caracterizada por túbulos interligados, que apresentam grânulos em sua 
superfície. Estes grânulos são ribossomos, estruturas celulares responsáveis pela 
síntese de proteínas. No RER são produzidas proteínas que serão enviadas para o 
meio extracelular (isto é, as proteínas que serão secretadas); ainda no retículo 
endoplasmático rugoso, estas proteínas sofrem algumas das modificações que 
possibilitam a sua manutenção nas condições do meio extracelular. 
Complexo de Golgi 
O complexo de Golgi apresenta várias cisternas ou vesículas, de tamanhos 
diversos. No interior destas vesículas, proteínas que serão secretadas sofrem novas 
modificações; também nesta organela são produzidos os componentes glicídicos (os 
carboidratos) das secreções; lá se depositam também diversas enzimas que 
degradam substâncias como proteínas e ácidos nucléicos, dentre outras. Uma quarta 
função do complexo de Golgi é formar as organelas celulares que contém enzimas 
hidrolíticas, como os lisossomos e acrossomos. 
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Grânulos de secreção 
Pequenas vesículas que transportam o material a ser secretado para o meio 
extracelular. 
Retículo Endoplasmático Liso(REL) 
O REL consiste de um sistema de túbulos enovelados e agranulares. Esta 
organela, na maioria das células, é responsável pela produção de lipídios. No fígado, 
participa também do processo de desintoxicação; no músculo, armazena o cálcio 
que, quando liberado, provoca a contração muscular. 
Mitocôndria 
As mitocôndrias (figura 34) possuem membrana interna e externa; a presença 
destas duas membranas define dois compartimentos: a matriz mitocondrial 
(delimitada pela membrana interna) e o espaço intermembranas, localizado entre as 
membranas interna e externa. Além destas características estruturais, as 
mitocôndrias possuem DNA próprio. Este último fato, juntamente com a presença da 
dupla membrana, sugere que a origem das mitocôndrias é diferente da origem das

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