APG 1 - Resumo SOI I

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APG - 1 
“Biologia Celular” 
OBJETIVOS 
1º: Explicar as estruturas fundamentais da célula. (Citoplasma e Núcleo). 
2º: Descrever os componentes e as funções da membrana plasmática. 
3º: Compreender acerca do processo de divisão celular. 
 
Referências bibliográficas para produção desse resumo e estudo: 
ALBERTS, Bruce et al. Biologia Molecular da Célula. 6. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017. 1464p. ISBN: 978-85-8271-432-2. 
 
HALL, John E. GUYTON, Arthur C. Guyton & Hall: Tratado de Fisiologia. 13. 
ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. 1176p. ISBN: 978-1-4160-4574-8. 
 
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9. ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. 338p. ISBN: 978-85-277-2078-6. 
 
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Histologia Básica: texto e atlas. 12. ed. Rio 
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 538p. ISBN: 978-85-277-2311-4. 
 
 
Estruturas fundamentais: 
Citoplasma (CITOSOL + HIALOPLASMA). 
Núcleo (Diferenciar material genético de RNA – inclusive os tipos de RNA - e interação 
cromossômica). 
Organelas: 
Ribossomos 
Complexo de Golgi 
Mitocôndrias 
Lisossomos 
Centríolos 
Retículo Endoplasmático Liso 
Retículo Endoplasmático Rugoso 
Peroxissomos 
Citoesqueleto 
Membrana Plasmática: 
Estrutura (bicamada lipídica, proteínas e canais). 
Função 
Divisão Celular: 
Interfase 
Importância 
Integração macroscópica 
Mitose (fases) 
Meiose (fases) 
 
1º OBJETIVO 
CITOLOGIA = Estudo da célula. 
CÉLULA = unidade fisiológica ou funcional 
básica do corpo humano. 
 
Aproximadamente 75 trilhões de 
células, sendo que cada uma é uma 
estrutura funcional. Formam os tecidos 
do corpo junto com as matrizes 
extracelulares, que por sua vez formam 
órgãos. 
CÉLULA > TECIDOS > ÓRGÃOS > 
SISTEMAS > ORGANISMO 
 
 
CÉLULAS EUCARIONTES: 
EU = Verdadeiras. 
CARIONTE = Membrana nuclear. 
Possuem núcleos delimitados por 
membranas, e nesses estão 
armazenados o material genético. 
Nem toda célula possui aparência 
esférica, podem ser colunares ou 
prismáticas. Podem apresentar vários 
núcleos ou prolongamentos. Logo, 
apresentam várias formas conforme 
sua fisiologia. Essas estruturas 
compartimentadas dentro da célula 
permitem que elas atinjam um maior 
tamanho sem prejudicar o desempenho 
de funções. 
ESTRUTURA COMUM: 
A composição básica de uma célula é 
chamada de protoplasma, nele há cinco 
substâncias básicas: água, eletrólitos, 
proteínas, lipídios e carboidratos. 
i ÁGUA: 70-85% principal local de 
reações químicas ou onde se 
dissolvem partículas. 
i ÍONS: potássio (K+), magnésio (Mg+), 
fosfato (PO43-), sulfato (SO42-), 
bicarbonato (HCO3-), sódio (Na+), 
cloreto (Cl-) e cálcio (Ca2+). Fornecem 
substâncias inorgânicas para 
reações celulares. 
i PROTEÍNAS: 10-20% da massa 
celular sendo divididas em 
estruturais e funcionais. 
i LIPÍDIOS: 2% da massa, sendo 
fosfolipídios e colesterol. 
i CARBOIDRATOS: pouca função 
estrutural. 
m Citoplasma: 
Parte líquida: citosol ou hialoplasma. O 
citosol contém água, íons diversos, 
aminoácidos, precursores dos ácidos 
nucleicos e numerosas enzimas. O 
citosol contém microfibrilas, 
constituídas de actina, e microtúbulos, 
constituídos de tubulina, cujas unidades 
monoméricas se podem despolimerizar 
e polimerizar novamente, 
ORGANELA TEM CONCEITOS RELATIVOS 
DE AUTOR PARA AUTOR: alguns 
consideram relacionadas à presença de 
membrana e outros não 
necessariamente. 
Além das organelas, o citoplasma pode 
apresentar depósitos de substâncias 
diversas, como grânulos de glicogênio e 
gotículas lipídicas. 
m Citoesqueleto: 
É uma malha de filamentos proteicos 
que ajuda a manter o formato e otimiza 
o transporte dentro da célula. É um 
papel mecânico, de suporte, mantendo 
a forma celular e a posição de seus 
componentes. É responsável também 
pelos movimentos celulares como 
contração, formação de pseudópodos e 
deslocamentos intracelulares de 
organelas, cromossomos, vesículas e 
grânulos diversos. Tem na sua estrutura 
microtúblos, filamentos de actina e 
filamentos intermediários. 
 
m Núcleo: 
Apresenta dupla membrana (envelope 
nuclear que possui poros e forma um 
prolongamento com o RER – que 
regulam o intenso trânsito de 
macromoléculas do núcleo para o 
citoplasma e deste para o núcleo), o 
citoplasma do núcleo é o nucleoplasma 
que armazena o material genético – 
RNA e DNA. Todas as moléculas de RNA 
do citoplasma são sintetizadas no 
núcleo, e todas as moléculas proteicas 
do núcleo são sintetizadas no citoplasma. 
Apresenta cromatina constituída de 
DNA e proteínas. 
 
O nucléolo – formado de DNA e RNA, 
principalmente ribossômico – é uma 
estrutura condensada que não possui 
membrana. Geralmente, os nucléolos são 
basófilos em razão do RNA. 
 
m RER: 
É uma rede de membrana que se 
associa a ribossomos. – Função de 
síntese proteíca. 
 
m REL: 
É contínuo com o liso e não apresenta 
ribossomos. – Função de síntese lipídica, 
principalmente para esteroides, além 
disso inativa substâncias toxicas. Está 
principalmente em células hepáticas e 
na adrenal. 
 
m Ribossomos: 
Não membranosos que produzem 
proteínas, podem estar associadas ao 
RER ou ficarem livres no citoplasma. Os 
ribossomos são partículas densas aos 
elétrons e constituídas de ácido 
ribonucleico (RNA ribossômico ou rRNA) 
e proteínas. Cada ribossomo é formado 
por duas subunidades de tamanhos 
diferentes, que se associam somente 
quando se ligam aos filamentos de RNA 
mensageiro (mRNA). 
 
m Aparelho de Golgi: 
Formado por cisternas e responsável 
por empacotar e enviar enzimas. Pode 
gerar vesícula de secreção que atuará 
fora da célula ou pelos lisossomos 
dentro do próprio citoplasma. 
 
m Lisossomos: 
São vesículas que tem enzimas 
digestivas formadas no complexo de 
Golgi. As hidrolases dos lisossomos têm 
atividade máxima em pH ácido, sendo 
que são sintetizadas pelos 
polirribossomos que se prendem ao 
retículo endoplasmático rugoso. Pode 
gerar: 
I. Heterofagia: digestão de 
estruturas estranhas à célula. 
1. Fagocitose quando as partículas 
são grandes. 
2. Pinocitose para pequenas ou 
liquidas. 
3. Clasmocitose quando há união de 
resíduos + vacúolo digestivo 
fagocitadp ou pinocitado. 
II. Autofagia: digestão de 
estruturas da própria célula. 
III. Autólise: destruição de toda 
célula. 
1. Apoptose: programada. 
2. Necrose: não programada. 
 
m Peroxissomos: 
Tem enzima chamada catalase e se 
relaciona com a metabolização de ácidos 
graxos e formação de peroxido de 
hidrogênio que se transforma em água 
e O2 para que a célula não se intoxique. 
Centríolos: organelas que ficam em 
pares e atuam na organização durante 
a divisão celular. 
 
m Mitocôndrias: 
São usinas de energia celular de 
formato esférico ou arredondado. 
Produzem o ATP – moeda energética – 
a partir dos nutrientes e O2. É nela que 
ocorre a respiração celular. Apresenta 
seu próprio DNA (herdado da mãe) e 
seus ribossomos do tipo 70s iguais aos 
da célula procarionte, apresenta ainda 
duas membranas. Teoria da 
Endossimbiose. 
 
O Junqueira ainda traz os 
ENDOSSOMOS como organelas, sendo: 
compartimento que recebe moléculas 
introduzidas no citoplasma das células 
via vesículas. 
OBS: o citoplasma pode apresentar 
ainda depósitos que tem acúmulos 
temporários de substâncias diversas 
não necessariamente envoltos por 
membrana. Ex: polissacarídeo glicogênio, 
gotículas lipídicas, pigmentos. 
MATERIAL GENÉTICO: 
m Cromossomos: 
É uma molécula de DNA condensada. Em 
cada célula tem 46 moléculas de 
cromossomos. As hemácias são as 
únicas células que não tem 
cromossomos, nem material genético, 
pois não tem núcleo. 
 
m DNA: 
É um ácido nucleico que armazena a 
informação genética. Apresenta 2 fitas 
helicoidais. Possui o grupo fosfato e tem 
como açúcar a desoxirribose. 
 
Bases nitrogenadas: 
- Púricas: Adenina (A) e Guanina (G) 
- Pirimídicas: Citosina © e Timina (T) 
 
 
 
m RNA: 
É um ácido nucleico que expressa 
informação genética pela sínteseproteica. Apresenta 1 fita helicoidal e 
tem como açúcar a ribose. 
Bases nitrogenadas: 
- Púricas: Adenina (A) e Guanina (G). 
- Pirimídicas: Citosina © e Uracila (U). 
 
TIPOS: 
Mensageiro: leva o código genético 
complementar copiado durante a 
transcrição na forma de códons. É o 
mais heterogêneo dos 3 tipos. 
Transportador: é o menor dos três e é 
um componente essencial da tradução, 
responsável por transferir aminoácidos. 
Ribossômico: é a maior parte do RNA 
total e compõem uma subunidade 
grande (50s) e uma pequena (30s). Se 
combinam com as proteínas e enzimas 
do citoplasma. 
 
 
 
2º OBJETIVO 
 
Importância: crucial para vida, define limites e mantém diferenças essenciais entre o 
meio intra e extracelular. A célula possui uma membrana, bem como algumas organelas 
como: núcleo, retículo endoplasmática, Golgi, mitocôndria etc. Essa delimitação permite 
a formação de gradientes iônicos que por sua vez podem gerar: atividades das 
proteínas especializadas, síntese de ATP, coordenação de transporte de solutos e até 
a própria transmissão elétrica. 
Possui ainda proteínas que atuam como uma rede sensorial de sinais, que por sua vez 
otimizam respostas celulares à outras células. 
Estrutura geral comum: 
Fina película de moléculas de lipídeos e proteínas unidas por interações não covalentes. 
Essa estrutura é dinâmica – porque se altera – e fluida – para que permita passagem. 
A composição aproximada é a seguinte: proteínas, 55%; fosfolipídios, 25%; colesterol, 
13%; outros lipídios, 4%; e carboidratos, 3%. 
Bicama lipídica: proporciona a fluidez básica e atua também como uma membrana 
impermeável à passagem de moléculas solúveis em água. Quem medeia essa travessa 
de moléculas são as proteínas de membrana, inclusive as específicas e as catálises. 
Ainda nessa membrana, existem proteínas que atuam ligando ao citoesqueleto. Os 
principais lipídios das membranas celulares são: fosfoglicerídeos, esfingolipídios e 
esteróis. Todas as moléculas lipídicas da membrana plasmática são anfifílicas, ou seja, 
possuem uma extremidade hidrofílica-polar e uma extremidade hidrofóbica-apolar. 
 
Os mais abundantes são os fosfolipídeos, em sua abrangência os fosfoglicerídeos que 
tem uma longa cadeia de glicerol. Os três tipos mais abundantes diferem em si pela 
cadeia. Além dos fosfolipídeos, a bicamada lipídica de muitas membranas celulares 
contém glicolipídeos e colesterol. A membrana plasmática eucariótica contém grandes 
quantidades de colesterol que é responsável por modular as propriedades da bicamada. 
Os fosfolipídeos formam as bicamadas de modo espontâneo, quimicamente pontuando. 
Essa bicamada é um fluido bidimensional e depende intrinsecamente de sua composição 
e respectiva regulação, para ilustrar isso na mente associo à viscosidade, além disso a 
temperatura também pode influenciar. 
Vale mencionar ainda que essa bicamada é assimétrica, uma vez que essa relação é 
fisiologicamente necessária para que haja conversão de sinais extracelulares em 
intracelulares. 
PROTEÍNAS DA MEMBRANA: 
Desempenham a maioria das funções específicas e fornecem essas funções de acordo 
com as respectivas necessidades celulares. Essas proteínas podem se associar à 
bicamada lipídica de distintas maneiras: 
- TRANSMEMBRANA: porção intracelular e extracelular. 
- INTEIRAMENTE NO CITOSOL: anexadas à bicamada direta ou indiretamente. 
- TOTALMENTE EXPOSTAS NA SUPERFÍCIE EXTERNA: quando apenas são conectadas 
por uma ligação covalente. 
- PROTEÍNAS ASSOCIADAS À MEMBRANA: não se estendem para o interior hidrofóbico 
da bicamada lipídica elas ficam ligadas a uma das faces da membrana por meio de 
interações não covalentes com outras proteínas da membrana. 
 
APLICAÇÃO FISIOLÓGICA: 
Muitas das proteínas integrantes formam canais estruturais (ou poros), pelos quais as 
moléculas de água e substâncias hidrossolúveis, principalmente os íons, podem se 
difundir entre os líquidos extra e intracelulares. Outras proteínas integrantes agem 
como proteínas carreadoras para o transporte de substâncias que, do contrário, não 
poderiam penetrar na dupla camada lipídica. 
GLICOCÁLICE CELULAR FUNÇÕES: 
1. Muitos deles têm carga elétrica negativa. 
2. O glicocálice de algumas células se une ao glicocálice de outras, assim fixando as 
células umas às outras. 
3. Muitos dos carboidratos agem como receptores de substância para a ligação 
de hormônios, tais como a insulina; quando a ligação se dá, a combinação ativa 
as proteínas internas acopladas que, por sua vez, ativam cascata de enzimas 
intracelulares. 
4. Alguns domínios de carboidratos participam de reações imunes. 
FUNÇÕES 
i PROTEÇÃO CELULAR 
i PERMEABILIDADE SELETIVA 
i INTERAÇÕES CELULARES: célula-célula e célula-ambiente. 
i TRANSPORTE: 
PASSIVO: não há gasto de ATP 
- Difusão simples: partículas onde há maior concentração para menor concentração. 
- Difusão facilitada: partículas onde há maior concentração para menor concentração 
com auxílio de proteínas. 
- Osmose: difusão de moléculas de água de meio de maior concentração para menor 
concentração. 
ATIVO: há gasto de ATP. 
- PRIMÁRIO: como a Bomba de Na/K ATPase: saída de partículas de local de menor 
concentração para maior, ou seja, contra o gradiente de concentração. 
- SECUNDÁRIO: não usa a energia direta, é como se pegasse uma carona, por isso 
também é chamado de acoplado. 
 
3º OBJETIVO 
CICLO CELULAR: É a sequência ordenada de eventos pelos quais uma célula somática 
duplica seus conteúdos e se divide em duas. 
 
DURAÇÃO: INTERFASE (G1, S e G2) dura aproximadamente 23h e a FASE M 
aproximadamente 1h. 
INTERFASE 
Quando a célula ainda não está dividindo, está se preparando para através de produção 
proteica em larga escala e reorganização de citoesqueleto bem como alta taxa 
metabólica. Há ainda pontos de checagem para conferir se o ambiente de divisão está 
favorável – ricos substratos orgânicos e eletrolíticos no caso do primeiro ponto. O 
segundo ponto ao final do G2 e início da fase M confere se o DNA está devidamente 
replicado e se o ambiente está favorável. 
Entre a metáfase e a anáfase do ciclo há outra checagem com relação a presença de 
todos os cromossomos no fuso para que a segregação seja igual. Quem coordena esses 
eventos é um complexo sinalizador, sendo chamado de COMPLEXO CICLINA/CDK que é 
formado pela ciclina e pela cinase dependente da ciclina (CDK). Esse complexo é o 
regulador do ciclo celular. 
 
COMPLEXOS CICLINAS/CDKS AO LONGO DO CICLO CELULAR 
 
RESUMO DOS EVENTOS 
 
 
FASE S: fase de duplicação do material de genético. 
FASE M: Mitose (divisão cromossômica) + Citocinese (divisão citoplasmática). 
 
FASE M 
É necessário duplicar a informação genética, separar a cópias e dividir. 
 
No final da interfase... 
A célula está grande! Ela aumentou seu volume para poder duplicar seu conteúdo 
citoplasmático e todo seu conjunto cromossômico, bem como centrossomo e TODAS as 
organelas. 
➢ Mitose 
Objetiva formar duas células diploides (2n) idênticas. É equacional e ocorre em células 
haploides e diploides. 
Importância: regeneração celular, crescimento, substituição de células mortas e possui 
relação com câncer. 
 
1ª ETAPA: Prófase 
Os cromossomos duplicados se condensam e há formação do fuso mitótico (par de 
centrossomo se separa e migra para o lado oposto pela projeção dos microtúbulos). 
Eventos: cromossomos espiralizam e condensam para que o DNA não enrole durante o 
transporte citoplasmático. Conforme isso ocorre, o nucléolo – que produz ribossomos 
– perde o RNAr e desaparece. Após isso, as fibras do fuso se formam e servem 
como “corda” para movimentar os cromossomos. 
 
 
2ª ETAPA: Prometáfase 
Desintegração do envelope nuclear e ligação dos microtúbulos do fuso ao cinetócoro 
dos cromossomos, cada cromátide deve ficar presa a um polo diferente. 
O núcleo da célula absorve água para que a carioteca desapareça. As cromátides são 
unidas pelo CENTRÔMETO, nessa região – chamada de cinetócoro– as pontas dos 
microtúbulos se encaixam para que os cromossomos se prendam. 
Essa etapa não é unanime aos autores, alguns a descartam em prófase e metáfase. 
3ª ETAPA: Metáfase 
Alinhamento dos cromossomos no meio do fuso mitótico. 
Eventos: os centrossomos chegam aos polos entre a prometáfase e metáfase. Nessa 
fase há o máximo grau de condensação dos cromossomos, por isso é mais ideal de 
observar – CARIOTIPAGEM. Os cromossomos se posicionam no meio da célula – placa 
equatorial ou metafásica. Nesse momento, os centrômeros também iniciam a sua 
duplicação. 
OBS: Colchicina é uma substância usada para parar a divisão na metáfase ao destruir 
os microtúbulos. Substâncias similares agem para o tratamento de câncer. 
 
4ª ETAPA: Anáfase 
Separação das cromátides-irmãs. 
Quando as cromátides se separam são identificadas como cromossomos e carregam 
uma molécula de DNA. 
 
5ª ETAPA: Telófase 
Cromossomos chegam no polo do fuso e dois novos núcleos são montados. Formação 
do anel contrátil – cordão de actina – que otimiza no centro da célula a citocinese. 
Ocorre o movimento dos cromossomos e a reconstrução. Tudo que aconteceu na 
prófase, acontecerá ao contrário na telófase. Ocorre a cariocinese – surgem duas 
cariotecas para que os núcleos se formem – e os cromossomos começam a se 
descondensar, assim os nucléolos reaparecem. Os centrossomos começam a recolher 
as fibras do fuso. 
 
6ª ETAPA: Citocinese 
Citoplasma é dividido em dois e originam-se duas células-filhas. (SULCO DE CLIVAGEM). 
A força é de fora para dentro – estrangulamento celular. Citocinese centrípeta. 
Mitose vs. Meiose 
Mitose: duplicar células somáticas. 
Meiose: divisão celular reprodutiva, logo produz gametas e forma células quatro 
haploides (n). Envolve divisões celulares sucessivas e uma única duplicação do DNA. Nesse 
processo há pareamento de cromossomos homólogos e recombinação gênica, maior 
variabilidade. 
 
➢ Meiose: 
 
 
MEIOSE I: Manutenção do número de cromossomos, também chamada de reducional. 
I. Prófase I: Ocorre a formação do centrossomo responsável pela formação 
das fibras do fuso que ajudam na movimentação dos cromossomos. É na 
prófase I que o material genético começa a se condensar e vai até a 
metáfase I. Ocorre um pareamento de cromossomos – chamado de sinapse. 
Nesse momento, pode se formar uma região chamada de quiasma (cruz) na qual pode 
acontecer troca de material genético – o chamado crossover – extremamente 
importante para o processo evolutivo. A prófase I pode ser subdividida em 5 fases, 
sendo: 
1. LEPTÓTENO: condensação dos cromossomos. 
2. ZIGÓTENO: emparelhamento dos cromossomos homólogos (sinapse). 
3. PAQUÍTENO: pode ocorrer o crossing over. 
4. DIPLÓTENO: os cromossomos homólogos começam a se afastar, mas os 
quiasmas permanecem ligados. 
5. DIACINESE: ocorre a terminação da formação dos quiasmas, o nucléolo 
desaparece, bem como a carioteca. 
 
II. Metáfase I: formação da placa equatorial cromossômica, sendo que as fibras 
já estão presas aos cromossomos. Nessa fase ocorre o máximo grau de 
condensação cromossômica. 
 
III. Anáfase I: os cromossomos homólogos são puxados para os polos. 
 
 
IV. Telófase I: é o contrário da prófase I. Formação da membrana, do nucléolo 
e ocorre a citocinese. Formando duas novas células haploides (n).. ATENÇÃO: 
elas não são necessariamente iguais! 
ENTRE AS DUAS MEIOSES OCORRE UM INTERVALO CHAMADO INTERCINESE. 
MEIOSE II: chamada de equacional. 
I. Prófase II: ocorre duplicação dos centríolos, formação do centrossomo e 
fibras do fuso, carioteca e nucléolo desaparecem e os cromossomos se 
condensam. Não ocorre crossing over!!! 
 
II. Metáfase II: formação da placa equatorial e máximo grau de concentração 
dos cromossomos – que não estão em pares como na metáfase I. 
 
 
III. Anáfase II: separação das cromátides-irmãs que passam a ser consideradas 
cromossomos e são puxadas para os polos pelas fibras. 
 
IV. Telófase II: ocorre a citocinese e reaparecem a carioteca e o nucléolo. As 
células formadas são haploides (n) e um total de 4.