AULA-02-BIOLOGIA-E-BIOQUÍMICA

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BIOLOGIA E BIOQUÍMICA 
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Olá! 
 
Você aprendeu no modulo anterior que as células são compostas por 
três estruturas básicas: membrana plasmática, citoplasma e núcleo; e que 
existem dois grandes grupos de células: procariotos e eucariotos. Cada 
célula, procariota ou eucariota, contém pelo menos 10 mil diferentes tipos de 
moléculas, a maioria delas presente em múltiplas cópias. Essas moléculas se 
transformam em matéria e energia para interagir com o ambiente e se 
reproduzirem. Neste modulo, você vai conhecer as funcionalidades das 
células, por meio da identificação de diversas organelas celulares, como o 
núcleo, responsável pelo armazenamento da molécula primordial da célula, o 
DNA. 
 
AULA - 02 
ORGANELAS 
CITOPLASMÁTICAS 
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Nesta aula, você vai conferir os contextos conceituais da psicologia entenderá 
como ela alcançou o seu estatuto de cientificidade. Além disso, terá a oportunidade 
de conhecer as três grandes doutrinas da psicologia, behaviorismo, psicanálise e 
Gestalt, e as áreas de atuação do psicólogo. 
 Compreender o conceito de psicologia 
 Identificar as diferentes áreas de atuação da psicologia 
 Conhecer as áreas de atuação do psicólogo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao final deste modulo, você deve estar apto a: 
 
 Identificar os componentes da membrana plasmática; 
 Diferenciar as organelas localizadas no citoplasma quanto à função nas 
diferentes células; 
 Caracterizar os componentes do núcleo. 
 
 
 
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1 ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 
Fonte: bit.ly/3T7c3Kg 
 
Neste modulo, abordamos as principais organelas encontradas nas células 
eucarióticas, do ponto de vista de suas funções, e consideramos como vieram a 
exercer os papéis que elas têm na vida da célula eucariótica. 
O núcleo é normalmente a organela mais proeminente em uma célula 
eucariótica. Ele está envolvido por duas membranas concêntricas que formam o 
envelope nuclear e contém moléculas de DNA – polímeros extremamente longos que 
codificam as informações genéticas do organismo. No microscópio óptico, essas 
moléculas gigantes de DNA se tornam visíveis como cromossomos individuais, 
quando se tornam mais compactas antes da divisão da célula em duas células-filhas 
(JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). 
O DNA também carrega a informação genética nas células procarióticas; essas 
células não apresentam um núcleo distinto, não porque não têm DNA, mas porque 
elas não o mantêm dentro de um envelope nuclear, segregado do resto do conteúdo 
da célula. 
O citoplasma das células eucariontes contém as organelas, como mitocôndrias, 
retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, lisossomos e peroxissomos. 
O conceito de organela não é bem definido; varia um pouco de um autor para 
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outro. Alguns consideram organelas apenas as estruturas envolvidas por membrana, 
como as mitocôndrias e os lisossomos, por exemplo; outros admitem como organelas 
todas as estruturas intracelulares presentes em todas as células e que desempenham 
funções bem definidas, mesmo que não sejam delimitadas por membrana (p. ex.: 
centrossomos, corpúsculos basais dos cílios). Além das organelas, o citoplasma pode 
apresentar depósitos de substâncias diversas, como grânulos de glicogênio e 
gotículas lipídicas. 
Preenchendo o espaço entre as organelas e os depósitos, também chamados 
inclusões, encontra-se a matriz citoplasmática ou citosol. 
O citosol contém água, íons diversos, aminoácidos, precursores dos ácidos 
nucleicos, numerosas enzimas, incluindo as que realizam a glicólise anaeróbia e as 
que participam da degradação e síntese de hidratos de carbono, de ácidos graxos, de 
aminoácidos e de outras moléculas importantes para as células. Contém ainda 
microfibrilas constituídas de actina, e microtúbulos constituídos de tubulina, cujas 
unidades monoméricas se podem despolimerizar e polimerizar novamente, de modo 
reversível e dinâmico, o que explica as modificações de sol para gel, e vice-versa, 
observadas no citoplasma (ALBERTS et al., 2017). 
Quando despolimerizadas (separadas umas das outras), as moléculas das 
proteínas actina e tubulina conferem maior fluidez ao citosol. Quando polimerizadas 
em microfibrilas e microtúbulos, conferem a consistência de gel à região cito-
plasmática em que se encontram. 
Você aprendeu que a membrana plasmática delimita a célula e é uma estrutura 
vital, já que é a interface que a célula tem com seu ambiente, separando o meio 
externo do citoplasma interno. 
Embora as propriedades físicas da membrana plasmática sejam, em grande 
parte, determinadas por seu conteúdo lipídico, o complemento proteico de uma 
membrana é o principal responsável pelas propriedades funcionais da membrana. 
Moléculas maiores que íons e outros metabólitos podem ser captadas através da 
endocitose, a formação de uma invaginação da membrana plasmática. 
Durante a endocitose são formados poços revestidos em que os receptores 
coletam e trazem para a célula, contendo moléculas ou partículas específicas, 
mediadas por receptor. Após a internalização, os materiais são classificados e podem 
retornar à membrana plasmática ou ser entregues a lisossomos para degradação. 
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Os lisossomos contêm diversas enzimas digestivas que degradam qualquer 
molécula biológica em componentes menores. O lúmen dos lisossomos possui pH 
ácido e isso ajuda a desnaturar proteínas. Até agora não foram descritos lisossomos 
em células vegetais, mas o vacúolo central de uma célula vegetal pode apresentar 
uma capacidade de atuação semelhante, pois também apresentam diversas enzimas 
digestivas (ALBERTS et al., 2017). 
A maior organela é chamada de retículo endoplasmático (RE), é uma extensa 
rede de vesículas e túbulos achatados ligados à membrana. O RE pode ser dividido 
em retículo endoplasmático liso (REL), pois sua membrana de superfície é lisa, e 
retículo endoplasmático rugoso (RER), que é revestido por ribossomos. 
O REL é o local de síntese de ácidos graxos e fosfolipídios. Já o RER, com 
seus ribossomos acoplados, é o sítio de síntese de proteínas da membrana e de 
proteínas que serão secretadas pela célula responsável. Após a síntese no RE, as 
proteínas são destinadas para a membrana plasmática ou para secreção, 
transportadas para o complexo de Golgi - um conjunto de membranas achatadas 
chamadas de cisternas, onde as proteínas são modificadas antes de serem 
transportadas ao seu destino na membrana plasmática (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 
2012). As proteínas destinadas para secreção são sintetizadas no RE, transportadas 
pelo complexo de Golgi e liberadas pela célula, este processo todo é chamado de via 
secretora. 
Nos procariotos, os ribossomos flutuam livremente no citoplasma. Já nos 
eucariotos, podem ser encontrados no citoplasma, livres ou ligados à superfície do 
RE, no interior de mitocôndrias e cloroplastos. Em ambos locais, os ribossomos 
representam os sítios em que ocorre a síntese de proteínas direcionada pelos ácidos 
nucleicos (ALBERTS et al., 2017). 
Os ribossomos procarióticos e eucarióticos são semelhantes em sua 
composição e tamanhos variados. No entanto, embora os ribossomos eucarióticos 
sejam relativamente grandes, a estrutura dos ribossomos procarióticos é mais 
conhecida. Eles são conhecidos por conter um tipo especial de RNA chamado RNA 
ribossômico (rRNA), no qual mais de 50 tipos diferentes de moléculas de proteína 
estão ligadas de forma não covalente. 
Os peroxissomos são uma classe de organelas hemisféricas contendo a 
enzima oxidase, que usa oxigênio molecular para oxidar toxinas, convertendo-as em 
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produtos inofensivos e oxidando ácidos graxos para produzir grupos acetil. Até agora, 
todas as organelas discutidas são circundadas por uma única membrana formada por 
uma bicamada lipídica. 
Vegetais verdes e algas têm cloroplastos.Os cloroplastos são organelas que 
usam o processo de fotossíntese para capturar energia luminosa com pigmentos 
coloridos, incluindo o pigmento verde clorofila, e armazenar a energia capturada na 
forma de ATP. As mitocôndrias em outros organismos podem ocupar até 30% do 
volume citoplasmático. 
A membrana interna mitocondrial é fortemente torcida com dobras chamadas 
cristas que formam sulcos em um espaço central chamado matriz. Uma das principais 
funções das mitocôndrias é completar as etapas finais da quebra oxidativa da glicose 
e gerar a maior parte do suprimento de ATP da célula. Portanto, as mitocôndrias 
podem ser consideradas “usinas de energia” da célula. Algumas teorias sugerem que 
mitocôndrias e cloroplastos evoluíram de eventos antigos quando células eucarióticas 
fagocitaram uma espécie de bactéria, resultando em outra espécie que deu origem a 
mitocôndrias e cloroplastos (ALBERTS et al., 2017). 
A membrana interna provavelmente surgiu da membrana bacteriana original, 
enquanto a membrana externa é o remanescente da membrana plasmática 
fagocitada. Outra evidência para essa teoria é que tanto as mitocôndrias quanto os 
cloroplastos têm seu próprio DNA genômico, mais semelhante à síntese de proteínas 
em bactérias do que em eucariotos. 
 
O núcleo e seus componentes 
 
A evolução bem-sucedida dos organismos depende de sua capacidade de 
armazenar, manter e traduzir a informação genética necessária para sua 
sobrevivência. Esta informação é hereditária, ou seja, é passada de uma célula às 
células-filhas durante a divisão celular, e é no núcleo celular de todas as células 
eucarióticas que estas instruções são armazenadas. 
O núcleo é a organela que abriga o DNA da célula e é o local de transcrição do 
DNA em RNA mensageiro. Como o núcleo tem uma membrana interna e externa que 
são contínuas com a membrana do RE, o espaço entre as membranas nucleares 
interna e externa é contínuo. 
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O acesso às superfícies interna e externa do núcleo se dá por meio de 
conexões tubulares entre as membranas interna e externa, estabilizadas pelos poros 
do núcleo. Esses poros definem os locais de transporte na membrana nuclear e atuam 
como barreiras que permitem que apenas macromoléculas específicas entrem e 
saiam do núcleo. 
Os poros são compostos por mais de 100 proteínas diferentes que interagem 
hidrofobicamente. Cada poro é cercado por um complexo de oito grandes agregados 
proteicos dispostos em um octógono nos pontos de contato das membranas interna e 
externa. O poro nuclear funciona como uma catraca na entrada de um evento 
esportivo. 
À medida que as crianças passam sob a catraca, pequenas substâncias, como 
íons e moléculas com menos de 10.000 Daltons, difundem-se pelos poros. Moléculas 
maiores de até 50.000 Daltons, também podem se difundir pelos poros, mas requerem 
mais tempo para isso (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). 
Moléculas maiores, como proteínas do citoplasma e que são importadas para 
o núcleo, comportam-se como adultos na catraca: não podem entrar se não possuírem 
o seu “ingresso”. No caso das proteínas, o ingresso é uma sequência curta de 
aminoácidos que faz parte da proteína. Assim, proteína possui uma estrutura 
tridimensional que permite a sua ligação não covalente com a conformação 
tridimensional do receptor, de forma que ocorre o estiramento do poro, permitindo a 
entrada de grandes proteínas. 
O núcleo da célula é cercado por uma membrana dupla chamada membrana 
nuclear. O nucléolo, a lâmina nuclear e o poro nuclear são características comuns de 
todos os núcleos celulares. O poro é o portão através do qual as proteínas 
citoplasmáticas entram no núcleo e o material genético (mRNA) sai em direção ao 
citoplasma (Figura 01). 
Figura 01 - Representação do núcleo da célula 
Fonte: bit.ly/3sXhiSr 
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A membrana externa do envelope nuclear cria curvas em regiões específicas 
do núcleo, em direção ao citoplasma e em continuidade com a membrana do RE 
(descrito anteriormente). 
No interior do núcleo, o DNA se associa às proteínas para formar um complexo 
fibroso denominado cromatina. A cromatina consiste em filamentos extremamente 
longos e finos. Antes da divisão da célula, a cromatina se agrega para formar os 
cromossomos. Na borda do núcleo, a cromatina encontra-se interligada a um circuito 
de proteínas, chamado de lâmina nuclear, formada por meio da polimerização de 
proteínas, designadas de lâminas em filamentos. 
A lâmina nuclear mantém o formato do núcleo por intermédio de sua ligação 
simultânea à cromatina e ao envelope nuclear. Durante grande parte do ciclo de vida 
da célula, o envelope nuclear permanece como estrutura estável. No entanto, quando 
a célula sofre a divisão, o envelope celular é quebrado em pedaços de membrana, 
contendo os complexos do poro a eles ligados (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). 
O envelope é reconstruído quando a distribuição do DNA replicado para as 
células-filha está completa. Na molécula de DNA, existem trechos contendo as 
sequências específicas de determinados nucleotídeos que podem corresponder à 
sequência de um gene. As histonas são responsáveis pelo primeiro e mais básico 
nível de organização cromossômica, o nucleossomo. Os nucleossomos são 
compactados ainda mais para gerarem os cromossomos. 
Necessário para a formação de todas as proteínas de um organismo, o ácido 
desoxirribonucleico (DNA) é uma molécula de informação que contém, na sequência, 
nucleotídeos. O DNA é quimicamente muito estável, e cumpre suas importantes 
funções com tanta maestria que é a fonte da informação genética em todas as formas 
de vida conhecidas, exceto os vírus de RNA, os quais são limitados a genomas muito 
pequenos devido à instabilidade do RNA comparado ao DNA. O fato de que todas as 
formas de vida utilizam DNA para codificar sua informação genética e a existência de 
um código genético quase igual, justificam que todas as formas de vida originam de 
um ancestral comum baseado no armazenamento da informação em sequências de 
ácido nucleico (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). 
A informação contida no DNA está disposta em unidades hereditárias, 
chamadas de genes, que controlam as características identificáveis de um organismo. 
Durante a transcrição, a informação armazenada no DNA é copiada para a forma de 
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ácido ribonucleico (RNA), que possui três papéis distintos na síntese proteica. As 
sequências de nucleotídeos do DNA são copiadas em moléculas de RNA mensageiro 
(mRNA), que promove a síntese de uma proteína específica. 
A sequência de nucleotídeos do mRNA contém informação que especifica a 
ordem correta dos aminoácidos durante a síntese de uma proteína. O agrupamento 
de aminoácidos em proteínas é extremamente preciso e em etapas, ocorrendo pela 
tradução do mRNA. Durante esta etapa, os nucleotídeos da molécula de mRNA são 
lidos por um segundo tipo de RNA, conhecido como RNA de transferência (tRNA), 
com o auxílio de um terceiro tipo, o RNA ribossomal (rRNA) e suas proteínas 
associadas (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012). 
Conforme vão sendo lidos pelos tRNAs, os aminoácidos corretos são unidos 
por ligações peptídicas para formarem as proteínas. Assim, a síntese de RNA é 
chamada de transcrição, porque a “linguagem” da sequência nucleotídica do DNA é 
precisamente copiada ou transcrita na sequência nucleotídica de uma molécula de 
RNA. A síntese proteica é denominada tradução, pois a “linguagem” da sequência 
nucleotídica do DNA e do RNA é traduzida para a “linguagem” de sequência dos 
aminoácidos das proteínas. 
 
2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ALBERTS, B.; BRAY, D.; JOHNSON, A. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. 
Porto Alegre: Artmed, 2017. 
 
JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de 
Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2012. 
 
 
 
 
 
 
 
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