02-Celula_Eucariotica_2012

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Prof. Augusto Dinis
BIOLOGIA CELULAR 1
CÉLULA
Unidade estrutural e funcional
de todos os seres vivos
Cresce, reproduz-se, 
adapta-se ao meio exterior
TIPOS DE CÉLULAS
CÉLULA EUCARIÓTICACÉLULA PROCARIÓTICA
PRO + KARYON EU +KARYON
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De Robertis & De Robertis, 1996
Esquemas de uma célula eucariótica animal (à esquerda) e vegetal (à direita)
• As células eucarióticas típicas são muito maiores (10 a 100 µµµµm)do que as células
procarióticas
• As células eucarióticas contêm um conjunto complexo de constituintes envoltos
por membranas ����compartimentação intracelular
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Importância da Compartimentação Intracelular
Separação, Regulação e Optimização 
das diversas vias metabólicas e funções celulares
Binómio Estrutura / Função
Principais compartimentos celulares
• Núcleo
• Citoplasma
• Citosol ou matriz citoplasmática
• Sistema de endomembranas 
(organelos):
– Mitocôndrias
– Plastídeos
– Retículo endoplasmático
– Complexo de Golgi (dictiossomas)
– Lisossomas / Vacúolos
– Peroxissomas
– Endossomas / Vesículas
(• Citoesqueleto) Célula animal Célula vegetal
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Visão dinâmica e integrada da célula 
eucariótica
Para se compreender como a célula eucariótica funciona, 
é essencial perceber:
� Como é que cada célula desenvolve e mantém os seus 
compartimentos intracelulares
� Como é que cada compartimento celular funciona e como é que 
os diversos compartimentos interagem entre si
� Como é que as ferramentas moleculares se movem de, e para, os 
diferentes compartimentos celulares
• Modelo autogénico – A célula eucariótica surgiu a partir
de seres procariontes, por invaginações sucessivas de
porções da membrana plasmática seguidas de
especialização funcional.
• Modelo endossimbiótico – A célula eucariótica resultou
da incorporação, por parte de certos seres procariontes,
de outros seres procariontes livres.
Da célula procariótica à célula eucariótica
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• Os precursores das primeiras células eucarióticas terão sido organismos
muito simples, semelhantes a bactérias.
• Nestas células, a maioria das funções que dependem de membranas
realiza-se na membrana plasmática.
• Durante o processo evolutivo, algumas destas células, numa tentativa de
aumentarem a sua actividade metabólica, aumentaram gradualmente de
tamanho.
• A profusão de membranas internas que se veio a verificar na célula
eucariótica pode ser vista, em parte, como uma adaptação a este aumento
de tamanho.
Da célula procariótica à célula eucariótica
Origem e evolução provável da compartimentação intracelular
Modelo autogénico:
- Desenvolvimento de sistemas endomembranares resultantes de invaginações da 
membrana plasmática de procariontes ancestrais;
- Algumas endomembranas rodearam porções de DNA, formando o núcleo;
- Algumas membranas evoluíram para produzir organelos semelhantes ao RE;
- Porções de material genético abandonaram o núcleo e evoluíram sozinhas no 
interior de estruturas membranares, formando as mitocôndrias e os cloroplastos.
Invaginações da 
membrana plasmática
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• Modelo autogénico:
A favor – As membranas intracelulares das células eucarióticas mantêm a
mesma assimetria que se verifica na membrana plasmática, isto é, a face voltada
para o interior dos compartimentos é semelhante à face externa da membrana
plasmática e a face voltada para o citosol é semelhante à face interna da
membrana plasmática.
Contra – Pressupõe que o material genético do núcleo e dos organelos seja
igual, o que não se verifica.
Da célula procariótica à célula eucariótica
Origem e evolução provável da compartimentação intracelular
Alberts et al., 2002
Modelo endossimbiótico
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Origem e evolução provável da compartimentação intracelular
Alberts et al., 2002
Modelo endossimbiótico
• Modelo endossimbiótico:
A favor – As relações de endossimbiose são relativamente comuns e verificam-
se em organismos actuais; mitocôndrias e cloroplastos assemelham-se a alguns
procariontes actuais (forma, tamanho, presença de uma molécula de DNA
circular, ribossomas 70S); as mitocôndrias e cloroplastos são envolvidos por
duas membranas e têm divisão autónoma.
Contra – Apesar de terem um genoma próprio, as mitocôndrias e os
cloroplastos não são geneticamente auto-suficientes.
Da célula procariótica à célula eucariótica
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Comparação dos dois modelos
Modelo Autogénico Modelo Endossimbiótico
Semelhanças
Origem dos eucariontes a partir de procariontes;
Sistemas endomembranares e núcleo resultaram de invaginações da 
membrana plasmática.
Diferenças
Origem a partir de um só ser 
procarionte;
Cloroplastos e mitocôndrias 
resultam de porções de material 
genético que abandonaram o 
núcleo e evoluíram sozinhas no 
interior de estruturas 
membranares.
Origem a partir de mais do que um 
ser procarionte;
Cloroplastos e mitocôndrias 
resultam de associações simbióticas 
entre uma célula hospedeira 
procarionte e ancestrais de 
mitocôndrias e cloroplastos, 
também eles procariontes
Da célula procariótica à célula eucariótica
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Relações topológicas entre compartimentos intracelulares
Alberts et al., 2002
A evolução das células eucarióticas permite agrupar os compartimentos intracelulares em:
- Núcleo e citosol (que comunicam pelos poros nucleares)
- Organelos envolvidos nas vias de secreção e endocítica (RE, complexo de Golgi, 
endossomas, lisossomas) – extensa comunicação entre organelos e com o exterior da célula 
através de vesículas de transporte
- Mitocôndrias
- Plastídeos