AVA_Biologia Celular U1eU2

Prévia do material em texto

Unidade 1 S.1
INTRODUÇÃO A BIOLOGIA CELULAR E 
DO DESENVOLVIMENTO
Prezado aluno, seja bem-vindo à disciplina de Introdução à Biologia Celular e do Desenvolvimento!
A biologia celular, também conhecida como citologia, desempenha um papel crucial em várias áreas 
da saúde, contribuindo para nossa compreensão dos processos vitais, uma vez que todas as formas 
de vida são constituídas por células, consideradas a unidade básica da vida. Ao investigar a estrutura 
e o funcionamento das células, bem como suas interações, podemos desvendar os princípios 
biológicos fundamentais que moldam a composição e o funcionamento dos organismos. Além disso, 
esse estudo nos possibilita entender a origem dos tecidos, órgãos e sistemas em um organismo, o 
que é de suma importância para analisar as relações evolutivas entre os seres vivos. Além disso, o 
estudo das células também abre portas para o desenvolvimento de tecnologias, novos tratamentos e 
medicamentos para diversas doenças, promovendo melhorias significativas em nossa saúde.
Essa disciplina serve como base para a construção de fundamentos que são aplicados em várias 
áreas, como bioquímica, biotecnologia, farmacologia, fisiologia, genética e muitas outras. Através 
dela, iremos explorar a composição celular dos organismos, identificar e distinguir as características 
das diferentes células, bem como compreender as funções de suas estruturas. Você também terá a 
oportunidade de diferenciar as etapas do ciclo celular, compreender a divisão celular, a diferenciação, 
a morte celular e o controle das funções celulares. Além disso, abordaremos o processo de síntese 
de proteínas, que é a matéria-prima essencial para a formação de ossos, músculos e outros órgãos, 
e discutiremos conceitos e classificações relacionados à herança genética, além de analisar as fases 
do desenvolvimento embrionário.
Durante o curso, você descobrirá que uma única célula pode se especializar em diversos tipos 
celulares por meio de modificações, estabelecendo interações cruciais entre elas e desempenhando 
funções específicas no organismo.
Este livro está organizado em quatro unidades. Na primeira unidade, abordaremos a teoria celular, 
onde você compreenderá os dois principais tipos de células, suas semelhanças e diferenças, bem 
como os detalhes de suas composições e funções. A segunda unidade será dedicada ao estudo das 
organelas citoplasmáticas e das alterações celulares, com ênfase nas fases do ciclo celular. Na 
terceira unidade, introduziremos os fundamentos cromossômicos e moleculares da hereditariedade, 
incluindo as Leis de Mendel e os padrões de herança genética, tanto clássicos quanto não clássicos. 
Por fim, na quarta unidade, você explorará as etapas do desenvolvimento embrionário, desde a 
fecundação até a formação do zigoto, que dará origem a um ser vivo.
Aproveite esta oportunidade para expandir seus conhecimentos. Consulte as unidades do livro 
sempre que necessário e não deixe de acessar os materiais recomendados, pois esse conhecimento 
é fundamental para sua carreira. Está pronto para começar seus estudos?
O FENÔMENO DA VIDA
CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS PROCARIONTES E EUCARIONTES
A ciência da citologia, ou biologia celular, dedica-se ao estudo das estruturas e funções das células, 
permitindo a compreensão da fisiologia celular, os mecanismos de controle interno e as interações 
com o meio ambiente. O desenvolvimento dessa ciência foi viabilizado após a invenção do 
microscópio em 1590, que possibilitou a observação das células.
Embora as células compartilhem algumas estruturas em sua composição, existem diferenças 
específicas em células de organismos distintos. Alguns seres vivos são unicelulares, compostos por 
apenas uma célula, enquanto outros, como os seres humanos, consistem em trilhões de células.
Neste estudo, abordaremos os conceitos que permitem identificar e distinguir células animais de 
células vegetais, bem como a composição e funções da membrana plasmática. Também 
exploraremos o complexo processo de comunicação celular, conhecido como sinalização celular. Ao 
final deste estudo, você terá compreensão sobre a teoria celular, a capacidade de identificar e 
diferenciar células eucariontes e procariotas, além de descrever detalhes sobre a membrana 
plasmática e os tipos de sinalização celular.
A citologia (do grego kytos: célula, e /ogos: estudo) é fundamental para ampliar nosso entendimento 
sobre nossa própria composição, criar medicamentos mais eficazes e avançar na pesquisa de 
tratamentos para diversas doenças. Portanto, boas práticas de estudo são essenciais.
Neste início de jornada, você explorará detalhes sobre as células, as unidades funcionais que 
mantêm o funcionamento adequado dos organismos. Embora todas as células desempenhem 
funções fundamentais, elas podem variar em formas e funções, dependendo da diversidade dos 
seres vivos. A citologia desempenha um papel crucial em várias áreas da saúde e biotecnologia, 
incluindo a pesquisa de doenças, o desenvolvimento de medicamentos, a engenharia genética e o 
estudo de células-tronco.
Lembre-se de que o estudo das células só se tornou possível após a invenção do microscópio, um 
instrumento com alta resolução que amplia imagens de objetos muito pequenos. A microscopia foi 
fundamental para a formulação da teoria celular e permitiu o estudo de microrganismos, contribuindo 
significativamente para o avanço da ciência.
Na história da descoberta das células e do desenvolvimento da microscopia, vários marcos 
importantes ocorreram:
TEORIA CELULAR
A teoria celular, considerada um marco na biologia, foi formulada no século XIX através do trabalho 
de diversos cientistas:
- Entre 1838 e 1839, Matthias Schleiden e Theodor Schwann, cientistas alemães, propuseram a 
hipótese de que todos os seres vivos são constituídos por uma ou mais células, e que a célula é a 
unidade estrutural da vida, estabelecendo a base da teoria celular.
- Em 1855, o médico polonês Rudolf Virchow adicionou à teoria ao afirmar que todas as células se 
originam de células pré-existentes, contribuindo para o entendimento da continuidade celular.
- Em 1878, Walther Flemming estudou a divisão celular, chamando-a de mitose, e elucidou o 
processo de multiplicação das células.
Os princípios fundamentais da teoria celular são:
1. Todos os seres vivos são compostos por uma ou mais células.
2. Toda célula provém de outra célula preexistente.
3. A célula é a menor unidade estrutural e funcional dos seres vivos.
A atividade de um organismo depende das funções de suas células, onde ocorrem todas as reações 
metabólicas e bioquímicas. As células também carregam informações genéticas que são 
transmitidas durante a divisão celular.
Atualmente, sabe-se que as células são compostas principalmente por três partes: a membrana, o 
citoplasma e o núcleo, e compartilham uma composição química básica. A teoria celular é 
fundamental para a compreensão da biologia e a estrutura dos organismos vivos.
1590: Hans Janssen e Zacharias Janssen, fabricantes de óculos holandeses, criaram lentes 
que ampliavam imagens, levando à criação do primeiro microscópio.
1665: Robert Hooke, cientista inglês, inventou o microscópio composto e descreveu cavidades 
em cortiça, chamando-as de "células", marcando uma descoberta fundamental no século 
XVII.
1673: Anton van Leeuwenhoek, holandês, construiu seu próprio microscópio simples e foi o 
primeiro a observar células vivas em materiais biológicos humanos.
1831: Robert Brown, botânico escocês, descreveu o núcleo nas células pela primeira vez.
1838: Mathias Jakob Schleiden, botânico alemão ,postulou que as plantas eram compostas 
por células e relacionou o núcleo à divisão celular.
1839: Theodor Schwann, fisiologista alemão, fez descobertas significativas sobre enzimas, 
metabolismo celular e a fisiologia de células musculares e nervosas, contribuindo para o 
entendimento das células em organismos animais.
A indústria farmacêutica é uma das áreas que mais investe em inovação, dedicando-seà pesquisa e 
ao desenvolvimento de novos medicamentos. Essa seção também explora a importância do 
conhecimento celular para várias carreiras na área da saúde, destacando como as células 
desempenham um papel essencial em diversos processos biológicos, como o transporte de oxigênio 
pelo corpo.
Ao longo deste curso, você se aprofundará no estudo das células, suas estruturas, funções e 
interações. Também explorará a história da citologia, desde a invenção do microscópio até a 
formulação da teoria celular, que revolucionou nossa compreensão da vida.
Lembre-se de que a ciência nunca para de evoluir, e o estudo das células continua a expandir nosso 
conhecimento e a contribuir para avanços significativos em várias áreas da pesquisa e da medicina. 
Portanto, aproveite esta oportunidade para aprender mais sobre o fascinante mundo da biologia 
celular.
MICROSCOPIA
Os primeiros microscópios eram bastante simples, consistindo em apenas uma lente, o que limitava 
os resultados das pesquisas realizadas. No entanto, no final do século XIX, surgiram os primeiros 
microscópios binoculares equipados com um conjunto de lentes objetivas que possibilitaram uma 
visualização significativamente melhor. Estes microscópios, conhecidos como microscópios ópticos 
(MO) ou microscópios de luz, funcionam da seguinte maneira: um feixe de luz é projetado pelo 
microscópio e, ao atravessar a célula ou o material de estudo, passa através de uma lente objetiva 
de cristal. Nesse processo, a luz é refratada, resultando na projeção de uma imagem ampliada do 
material, geralmente com ampliações que variam de 100 a 1000 vezes.
Um avanço significativo na história da microscopia ocorreu em 1933, quando Ernst Ruska inventou o 
microscópio eletrônico, conquistando um Prêmio Nobel de Física por sua contribuição. O microscópio 
eletrônico (ME) apresenta uma resolução muito maior em comparação aos microscópios ópticos. Ele 
utiliza feixes de elétrons e lentes eletromagnéticas para observar os objetos, permitindo ampliações 
de até 300 mil vezes. Esse avanço foi crucial para a detecção de estruturas que não eram visíveis 
pelo microscópio óptico.
É importante destacar que existem vários tipos de microscópios ópticos, como os de fluorescência, 
polarização, ultravioleta, entre outros, cada um com uma finalidade específica. Da mesma forma, os 
microscópios eletrônicos também se dividem em duas categorias principais: os de varredura e os de 
transmissão. Cada tipo de microscópio é utilizado de acordo com a finalidade da pesquisa e permite 
a visualização de diferentes níveis de estruturas, levando em consideração fatores como tamanho, 
espessura, origem e outras características do material estudado. Essa variedade de microscópios 
amplia significativamente a capacidade de investigação científica em diversos campos da biologia e 
outras áreas afins.
O microscópio eletrônico de transmissão (MET) gera imagens enquanto os elétrons atravessam o 
material, sendo útil para estudar detalhes de células e organelas. Já o microscópio eletrônico de 
varredura (MEV) fornece imagens tridimensionais da superfície da amostra. Ambos avanços na 
microscopia ampliaram nosso conhecimento em diversas áreas, incluindo a saúde.
 CÉLULAS PROCARIONTES E EUCARIONTES
Há apenas dois tipos básicos de células: as procariontes e as eucariontes. As células 
procariontes (pro: primeiro, e cario: núcleo), também chamadas de procarióticas, são células bem 
simples, consideradas primitivas, e quando comparadas a outro tipo de célula, são consideradas bem 
menores. Estas células são caracterizadas pela escassez de membranas - em geral, a membrana 
plasmática é a única membrana presente nesse tipo de célula. O seu material genético fica 
disperso no citoplasma, uma vez que ela não tem núcleo, e o DNA se apresenta na forma de anel e 
não está associado a proteínas (histonas). A moléculade DNA se enrola formando um bloco 
denso chamado de nucleoide. O citoplasma não é compartimentado, por essas células não 
possuírem citoesqueleto, e sua forma é definida por uma parede celular, cobertura resistente que 
serve como proteção para a célula (proteção mecânica). Estas células possuem formas simples e 
variadas, como esferas, bastonetes ou hélices e, em alguns casos, podem formar colônias.
Independentemente do formato da célula, todas são constituídas pela membrana plasmática, 
citoplasma e material genético, o qual pode estar disperso no citoplasma (células 
procariontes) ou em um núcleo delimitado por uma membrana nuclear, a carioteca (células 
eucariontes).
Os seres vivos que possuem células procariontes são denominados procariotas: são as bactérias e 
cianobactérias (cianofíceas ou algas azuis). A bactéria Escherichia coli é a célula procariota mais 
estudada, por sua estrutura simplificada e a sua rápida multiplicação.
A E. colitem a forma de bastão, é separada pelo meio externo por uma membrana plasmática, por 
fora desta membrana ainda possui uma parede rígida composta de proteínas e glicosaminoglicanas, 
com função protetora. As células procariontes não possuem organelas, com exceção dos 
ribossomos, que podem se ligar a moléculas de RNAm (formando os polirribossomos). Também 
não se dividem por mitose e meiose, utilizam um mecanismo bem mais simples, a reprodução 
assexuada binária ou por bipartição. Neste processo de reprodução, a bactéria duplica o seu 
material genético e se divide em duas, ambas as partes terão a mesma quantidade de DNA. Em 
alguns casos, a membrana plasmática sofre invaginações que penetram no citoplasma e se enrola, 
originando estrutura chamadas de mesossomos (auxiliam na respiração). Algumas células 
procariontes autotróficas (realizam fotossíntese) possuem em seu citoplasma membranas paralelas 
entre si, associadas à clorofila ou a outros pigmentos responsáveis pela captação de energia 
luminosa. A maioria, no entanto, são células heterotróficas, que dependem de uma fonte externa de 
energia, e utilizam mecanismos de absorção de alimentos por meio da fermentação ou respiração 
celular. As células procariontes podem,ainda, possuir flagelos (auxiliam na locomoção) e 
fímbrias ou pili (auxiliam na aderência às células hospedeiras).
Já as células eucariontes (eu: verdade, e cario: núcleo), possuem um núcleo bem individualizado e 
delimitado pelo envoltório nuclear. Em geral, há um núcleo por célula, mas algumas células podem 
ter mais de um núcleo. São células mais complexas e maiores do que as células procariontes e 
estão presentes nos protozoários, fungos, algas, plantas e animais.
As células eucarióticas são caracterizadas pela riqueza de membranas, além da membrana 
plasmática e da membrana nuclear, possuem compartimentos interno menores, denominados 
organelas citoplasmáticas, responsáveis por processos metabólicos. O material genético está 
separado do citoplasma por uma membrana dupla chamada de carioteca. Nesta célula, os 
filamentos de DNA se ligam aproteínas histonas e formam filamentos chamados de cromatina, por 
sua vez dentro da cromatina são encontrados os nucléolos. As células eucariontes realizam um 
processo de divisão mais complexo, que envolvem os mecanismos de mitose e meiose, que serão 
estudados mais adiante. A variabilidade de formas das células eucarióticas é grande e, geralmente, a 
sua função específica é que a determina. Com o sistema de organelas, as células eucariontes 
aumentaram a sua eficiência, permitindo atingirem tamanhos maiores sem prejuízo de suas funções.
Agora que já conhecemos as principais diferenças entre as células procariontes e eucariontes, como 
podemos diferenciar a célula animal da célula vegetal, sendo que ambas são células eucariontes? A 
presença ou a ausência de determinadas organelas citoplasmáticas é que as diferenciará, vejamos a 
seguir.
Os vírus não são considerados células e, portanto, não são unicelulares. Na verdade, os vírus 
são estruturas muito simples que consistem em material genético (DNA ou RNA) envolto por uma 
cápsula proteica chamada cápside. Alguns vírus tambémpossuem uma membrana lipídica adicional 
chamada envelope viral.
O que diferencia os vírus das células é que eles não têm a processos celulares necessários para 
realizar processos metabólicos ou reprodução por conta própria. Em vez disso, os vírus 
precisam infectar uma célula hospedeira para se replicarem e completarem seu ciclo de vida. Dentro 
da célula hospedeira, eles usam os recursos da célula para se reproduzirem e criar novos vírus.
CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL
Muitos componentes celulares são comuns às células animais e às células vegetais,mas a 
distribuição das organelas difere uma célula de outra. O aspecto ou distribuição das organelas 
também pode ser diferente, inclusive dentro de uma mesma célula. No entanto, ao analisarmos os 
componentes de ambas as células, é possível notarmos algumas diferenças marcantes. Vamos 
conhecê-las:
A célula vegetal também é uma célula eucarionte e é muito semelhante à célula animal: tem 
núcleo, ribossomos, membrana plasmática e citoplasma. No entanto, há algumas diferenças 
fundamentais que a distinguem das células animais.
Uma das principais diferenças é a presença da parede celular nas células vegetais. A parede 
celular é uma estrutura rígida feita principalmente de celulose, que fornece suporte estrutural à célula 
e a protege. Essa parede é encontrada fora da membrana plasmática e é responsável pela rigidez 
das células vegetais, ajudando-as a manter sua forma.
Outra característica distintiva das células vegetais é a presença de plastídeos, como os 
cloroplastos. Os cloroplastos são organelas responsáveis pela fotossíntese, o processo pelo qual 
as plantas convertem a luz solar em energia química para produzir seu próprio alimento. Eles contêm 
pigmentos, como a clorofila, que dão às plantas sua cor verde característica.
Além disso, as células vegetais geralmente possuem uma grande vacúolo central. O vacúolo é 
uma organela de armazenamento que contém água, nutrientes e resíduos. Ele desempenha um 
papel essencial na regulação da pressão osmótica da célula e no armazenamento de substâncias.
Em resumo, as células vegetais e animais são ambas células eucariontes, mas possuem diferenças 
estruturais importantes, como a presença da parede celular e dos plastídeos nas células vegetais, 
que estão relacionadas às suas funções específicas e necessidades adaptativas. Essas 
características únicas tornam as células vegetais adequadas para a vida autotrófica das plantas.
A célula animal é uma célula eucarionte .Diferentemente das células procariontes, ela não possui 
parede celular, sendo delimitada apenas pela membrana plasmática, que desempenha funções 
de proteção e contenção. A célula animal compartilha características comuns com as bactérias, 
como a presença de membrana plasmática, citoplasma e ribossomos.
No citoplasma da célula animal, composto por água, proteínas, íons, aminoácidos, enzimas e outros 
elementos, encontramos diversas organelas citoplasmáticas, cada uma com funções específicas que 
mantêm a célula funcionando corretamente. Essas organelas incluem ribossomos, vesículas, retículo 
endoplasmático liso e rugoso, aparelho de Golgi, microtúbulos, citoesqueleto, lisossomos (organela 
exclusiva das células animais), centríolos, vacúolos, mitocôndrias e peroxissomos. Destaca-se que 
os lisossomos, presentes nas células animais, têm a função de degradar partículas, 
desempenhando um papel importante na digestão intracelular.
U1.S2. MEMBRANA PLASMÁTICA
Na busca pelo aprofundamento de nosso conhecimento sobre as células e seus componentes 
fundamentais, concentramos nossa atenção na membrana plasmática, uma das características 
distintivas das células. A membrana plasmática desempenha um papel central ao separar o ambiente 
interno do externo da célula e controlar a entrada e saída de substâncias por meio de transportes 
ativos e passivos. Além de suas funções de delimitação e proteção, a membrana celular também 
está envolvida em processos de reconhecimento, sinalização celular e comunicação entre células.
Exploraremos a relevância da membrana plasmática para a saúde, destacando que alterações nessa 
estrutura podem resultar em doenças graves, como o mal de Alzheimer e a fibrose cística. Além 
disso, entenderemos como a composição da membrana influencia a absorção de fármacos e como 
diferentes tipos de transporte de substâncias ocorrem através dela.
Nossa jornada nos levará a investigar as quatro principais formas pelas quais os fármacos 
atravessam a membrana plasmática: difusão passiva, difusão passiva facilitada, transporte 
ativo e pinocitose. Buscaremos esclarecer as distinções entre esses métodos de transporte e 
explorar outras possíveis vias realizadas pela membrana plasmática.
Concluindo, o contexto nos coloca como trainees em um laboratório farmacêutico, onde 
trabalharemos com uma equipe multidisciplinar para entender como os fármacos interagem com as 
células e atravessam a membrana celular. Planejamos apresentar informações essenciais sobre as 
células e, em particular, sobre a membrana plasmática, suas funções e características, a fim de 
proporcionar uma compreensão sólida para a demonstração dos testes a serem realizados. É 
importante destacar que a membrana plasmática não é apenas uma barreira estática, mas sim um 
elemento dinâmico e vital que desempenha papéis cruciais nas funções celulares e cujo mau 
funcionamento pode ter sérias implicações para a saúde e o funcionamento do organismo. Todos 
esses tópicos serão abordados em detalhes nesta seção de nosso estudo.
A membrana plasmática, também conhecida como membrana celular, é um componente essencial 
que circunda a célula, separando seu ambiente interno do ambiente externo. Ela está presente em 
todas as células, independentemente de serem procariontes ou eucariontes, e desempenha um 
papel crucial na manutenção da integridade celular e no controle do transporte de substâncias. 
Apesar de sua extrema finura, com espessura variando de 7 a 10 nanômetros, essa estrutura não 
podia ser observada por microscopia óptica. No entanto, sua existência já era conhecida por meio de 
técnicas de coloração e contrastes antes mesmo da invenção do microscópio eletrônico.
Um dos primeiros indícios da membrana plasmática foi observado quando as células sofriam 
alterações em seu volume em resposta às mudanças na concentração das soluções em que 
estavam imersas. Na década de 1950, com o advento da microscopia eletrônica, as características e 
composição das membranas plasmáticas foram identificadas, revelando que a estrutura básica 
dessas membranas é semelhante em todos os tipos celulares.
Em termos de composição, todas as membranas plasmáticas compartilham uma base 
composta por lipídios, proteínas e cadeias de carboidratos ligadas tanto a lipídios quanto a 
proteínas. A proporção desses componentes pode variar de acordo com o tipo celular. Por exemplo, 
as membranas de mielina, que revestem as fibras nervosas, são compostas por cerca de 80% de 
lipídios, enquanto as membranas de eritrócitos, glóbulos vermelhos, possuem aproximadamente 40% 
de seu peso constituído por lipídios, com o restante compreendendo outros componentes. De 
maneira geral, a composição predominante das membranas plasmáticas é lipoproteica.
O foco inicial de nosso estudo será nos lipídios, os quais apresentam uma extremidade hidrofílica, 
que tem afinidade com a água, tornando-se solúveis em meios aquosos devido às suas 
propriedades polares. Em contrapartida, a outra extremidade dos lipídios é hidrofóbica, 
repelindo a água e sendo insolúvel em ambientes aquosos, mas solúvel em lipídios, 
caracterizando-se como apolar. Essas moléculas com regiões hidrofílicas e hidrofóbicas são 
denominadas anfipáticas.
Entre os lipídios mais comuns nas membranas celulares estão os fosfolipídios, que contêm grupos 
fosfato, e os principais tipos incluem fosfoglicerídeos, esfingolipídios, colesterol e glicolipídios. O 
colesterol, por exemplo, está presente nas membranas das células animais e desempenha umpapel 
na fluidez da membrana. Quanto maior a concentração de esteróis, como o colesterol, menor é a 
fluidez da membrana. É importante notar que as células procariontes geralmente não contêm 
esteróis, com exceções ocasionais.
Os fosfolipídios, devido às suas propriedades anfipáticas, têm a capacidade de formar uma 
bicamada lipídica em meio aquoso. Nessa bicamada, as porções hidrofóbicas das moléculas estão 
voltadas para o interior da célula, enquanto as extremidades hidrofílicas estão voltadas para o meio 
aquoso exterior. Essa organização é fundamental para a estrutura da membrana plasmática, que é 
comum a todas as células e também presente em outras membranas biológicas. Quando associados 
a proteínas, esses fosfolipídios formam um mosaico fluido, uma característica que exploraremos mais 
detalhadamente posteriormente.
As proteínas são o segundo maior grupo de componentes nas membranas plasmáticas e 
desempenham um papel vital em suas funções metabólicas. Existem dois principais grupos de 
proteínas nas membranas: as proteínas integrais (ou intrínsecas) e as proteínas periféricas (ou 
extrínsecas), categorizadas com base em sua capacidade de serem ou não facilmente separadas 
da bicamada lipídica. As proteínas integrais atravessam a bicamada lipídica e desempenham 
diversas funções na membrana, incluindo transporte através dela e comunicação celular. Elas estão 
agrupadas na membrana de acordo com suas funções especializadas e são essenciais para as 
atividades da membrana plasmática. As proteínas integrais podem ser do tipo transmembrana, 
aquelas que atravessam a membrana de um lado a outro.
Por outro lado, as proteínas periféricas não estão intimamente ligadas aos lipídios da membrana e 
podem ser facilmente isoladas com o uso de soluções salinas.
Além de lipídios e proteínas, a membrana celular também contém carboidratos, principalmente 
oligossacarídeos, que são encontrados na superfície externa das células. Esses carboidratos 
podem estar associados a proteínas, formando glicoproteínas, ou a lipídios, formando 
glicolipídios. Quando presentes em glicoproteínas, os carboidratos desempenham um papel 
importante como marcadores celulares, permitindo que as células reconheçam umas às outras. 
Esses marcadores celulares têm um papel fundamental em nosso sistema imunológico, pois ajudam 
as células do sistema imunológico, como os leucócitos, a distinguir as células do nosso próprio 
organismo das células estranhas que precisam ser combatidas. A região composta por 
glicoproteínas e glicolipídios é chamada de glicocálice ou glicocálix e desempenha funções 
cruciais, incluindo proteção contra lesões químicas e mecânicas, capacidade de reter água (evitando 
ligações indesejadas entre células), reconhecimento celular e adesão celular, contribuindo para a 
formação de tecidos.
O glicocálix presente nas hemácias desempenha um papel crucial na determinação dos grupos 
sanguíneos, como os grupos A, B, AB ou O. Esse reconhecimento do tipo sanguíneo é de extrema 
importância para procedimentos como transfusões de sangue e tratamento de diversas condições 
médicas.
Compreendendo a composição fundamental das membranas plasmáticas, torna-se evidente o seu 
envolvimento em processos vitais das células. Elas desempenham um papel essencial na proteção 
das estruturas celulares, regulam a permeabilidade seletiva controlando a entrada e saída de 
substâncias da célula, delimitam o conteúdo intracelular e extracelular, o que mantém a 
integridade da célula. Além disso, as membranas plasmáticas facilitam o transporte de substâncias 
vitais para o metabolismo celular, auxiliado pelas proteínas nela presentes, e fornecem suporte físico 
para enzimas que estão ancoradas na membrana. Também têm um papel fundamental no 
reconhecimento de substâncias e na comunicação celular, possibilitada por meio de receptores 
específicos localizados na membrana. Essas funções abrangentes demonstram a importância central 
das membranas plasmáticas para o funcionamento adequado das células e dos organismos como 
um todo.
MEMBRANA PLASMÁTICA E SUAS CARACTERISTICAS
Além da sua notável capacidade de atuar como uma barreira seletiva, regulando o fluxo de 
substâncias dentro da célula, a membrana plasmática exibe outras características distintivas: fluidez 
e assimetria.
Para representar a estrutura dinâmica e complexa da membrana plasmática, que consiste em uma 
bicamada lipídica entremeada por proteínas e carboidratos, os pesquisadores Singer e Nicholson 
propuseram o modelo de mosaico fluido em 1972 . Este modelo é denominado dessa forma devido à 
semelhança da membrana plasmática com um mosaico composto de proteínas e lipídios, 
especificamente fosfolipídios. A bicamada lipídica é composta de fosfolipídios, que são moléculas 
anfipáticas capazes de se movimentar constantemente, o que confere à membrana sua fluidez 
característica. As proteínas presentes na bicamada da membrana têm suas partes hidrofílicas em 
contato com a região aquosa da célula e, algumas delas, podem se mover lateralmente, 
demonstrando que a membrana é um fluido que permite a movimentação das proteínas em uma 
matriz lipídica líquida.
A membrana plasmática também exibe uma notável assimetria entre suas duas faces, refletindo a 
composição diferenciada de lipídios e proteínas. Essa assimetria é reforçada pela distribuição de 
moléculas de carboidratos, como glicolipídios e glicoproteínas, que estão presentes apenas na face 
da membrana voltada para o meio extracelular, denominada glicocálix. Vale ressaltar que em 
algumas células, a membrana plasmática apresenta adaptações especializadas para funções 
específicas. Nestes casos, regiões da membrana passam por modificações específicas para 
aprimorar sua funcionalidade, como absorção de substâncias, aderência, locomoção e comunicação 
intracelular. Alguns exemplos notáveis dessas especializações incluem:
- Microvilosidades: são projeções digitiformes encontradas na superfície de células do intestino e 
rins, que aumentam significativamente a absorção de nutrientes.
- Desmossomos: são estruturas membranosas que desempenham o papel de manter as células 
unidas, melhorando a adesão entre elas. Esses desmossomos são encontrados em várias áreas da 
superfície da membrana plasmática.
- Cílios e flagelos: são estruturas citoplasmáticas que se conectam à membrana plasmática e 
geralmente têm a função de proporcionar locomoção. Flagelos, por exemplo, são encontrados em 
espermatozoides, enquanto os cílios estão presentes nas vias respiratórias, auxiliando na defesa 
ao reter impurezas.
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
A membrana plasmática, como já discutido, não apenas separa o ambiente intracelular do 
extracelular, mas também desempenha um papel fundamental no controle do movimento de 
substâncias dentro e fora da célula. Isso a torna uma barreira seletiva, permitindo ou dificultando a 
passagem de moléculas. Portanto, é comumente chamada de membrana semipermeável ou com 
permeabilidade seletiva. Como as substâncias passam por essa membrana e qual é o mecanismo 
subjacente a esse fluxo? As moléculas seguem o gradiente de concentração, movendo-se do local 
de maior concentração para o de menor concentração, até que uma distribuição uniforme seja 
alcançada. Para manter o equilíbrio, o intercâmbio de substâncias ocorre proporcionalmente. Isso 
leva à classificação dos ambientes intracelulares e extracelulares em isotônicos (mesma 
concentração de soluto em ambos os lados da membrana), hipertônicos (maior concentração 
de soluto em relação ao solvente) e hipotônicos (menor concentração de soluto em relação ao 
solvente). Essas informações são cruciais para entender como ocorrem os diferentes tipos de 
transporte através da membrana, seja ele ativo (requer energia) ou passivo (não requer energia).
O transporte passivo é caracterizado pela movimentação de substâncias através da membrana 
plasmática seguindo o gradiente de concentração, do local de maior concentração para o de 
menor concentração. Issopode ocorrer tanto dentro das células quanto entre as células e o meio 
externo. Três tipos principais de transporte passivo são a difusão simples, a difusão facilitada 
e a osmose, e cada um deles tem características distintas.
Na difusão simples ou passiva, os solutos atravessam a membrana plasmática do ambiente 
mais concentrado para o menos concentrado. Isso pode ocorrer em ambas as direções, 
dependendo das concentrações relativas de soluto nos ambientes interno e externo da célula. Nesse 
caso, os solutos devem ser pequenos e apolares. A força motriz que impulsiona os solutos é a 
agitação térmica das moléculas, e esse processo não requer gasto de energia. Um exemplo disso 
é a difusão de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) nas células, que é fundamental para a 
respiração celular. A maioria dos fármacos também utiliza esse mecanismo de difusão simples para 
atravessar a membrana celular.
Na difusão facilitada, moléculas que não podem atravessar a membrana com facilidade 
contam com a ajuda de proteínas transportadoras chamadas permeases ou carreadoras. 
Essas proteínas auxiliam no transporte de moléculas e íons polares que não podem passar 
livremente pela região hidrofóbica dos fosfolipídios na membrana. Exemplos de moléculas 
transportadas por difusão facilitada incluem glicose, algumas vitaminas e aminoácidos. As 
proteínas transportadoras possuem a capacidade de mudar de forma e reconhecer a substância que 
precisa ser transportada, facilitando esse processo. Como na difusão simples, esse tipo de 
transporte não requer gasto de energia e ocorre a favor do gradiente de concentração, geralmente 
em uma velocidade maior do que a difusão simples.
Por fim, a osmose é um tipo especial de transporte passivo no qual o solvente (geralmente água) 
move-se de uma região com menor concentração de soluto para uma com maior concentração 
de soluto. A direção do movimento da água depende das concentrações relativas de soluto e é 
controlada pela pressão osmótica. Isso é exemplificado quando as células vermelhas do sangue 
(hemácias) são colocadas em um ambiente hipotônico, fazendo com que ganhem água e se inchem, 
ou quando são colocadas em um ambiente hipertônico, fazendo com que percam água e murchem. 
A célula idealmente permanece em um ambiente isotônico, onde não ocorre ganho ou perda 
significativa de água. 
As células vegetais, diferentemente das células animais, possuem uma parede celular que 
influencia a forma como respondem à osmose. Essa parede celular impede que as células vegetais 
se rompam quando colocadas em um ambiente hipotônico, resultando em uma condição chamada 
turgidez, ou murchem quando em um ambiente hipertônico, resultando em uma condição 
chamada plasmólise. A parede celular oferece suporte e proteção às células vegetais durante as 
variações de pressão osmótica.
Além dos processos de transporte discutidos, as células também podem transferir 
macromoléculas e partículas maiores, como bactérias, por meio de alterações na morfologia 
da superfície celular. Isso é conhecido como endocitose (transporte para dentro da célula) e 
exocitose (transporte para fora da célula). A endocitose envolve o englobamento e transporte de 
várias partículas e moléculas, enquanto a exocitose permite a liberação de produtos metabólicos ou 
compostos sintetizados pela célula. Ambos os processos são essenciais para a função celular e a 
comunicação com o ambiente circundante.
IMPACTOS DO MAU FUNCIONAMENTO DAS MEMBRANAS 
CELULARES
A membrana plasmática é um componente de extrema importância na manutenção da vida de uma 
célula, principalmente devido à sua característica de permeabilidade seletiva. Qualquer falha na 
integridade das membranas celulares pode resultar em um desequilíbrio na entrada ou saída de 
substâncias. Essas perturbações ou danos podem ser causados por uma variedade de fatores, 
como deficiência de energia, exposição a toxinas, substâncias químicas ou infecções por vírus, entre 
outros.
Algumas doenças de origem genética estão diretamente relacionadas à função da membrana 
plasmática e representam riscos significativos para a saúde e a vida. Por exemplo, o mal de 
Alzheimer está associado a alterações nos fosfolipídios do cérebro, que afetam a integridade 
da membrana celular, uma vez que esses componentes são essenciais para o funcionamento 
adequado da membrana plasmática. Outra doença hereditária relevante é a fibrose cística, que 
resulta de mutações na proteína responsável pelo transporte de íons através das membranas 
celulares. Essa condição afeta múltiplos órgãos, incluindo pulmões, pâncreas e sistema 
digestivo.
Todas as funções desempenhadas pela membrana plasmática, juntamente com sua complexa 
organização e composição, tornam-na uma estrutura fundamental para a manutenção da vida celular. 
Qualquer perturbação em sua função pode ter sérias consequências para a homeostase celular e, 
consequentemente, para o organismo como um todo. Portanto, a integridade e a funcionalidade 
adequada da membrana plasmática são essenciais para a sobrevivência e o funcionamento 
adequado das células e dos organismos.
U1.S3. SINALIZAÇÕES CELULARES
Neste ponto de nossa jornada de estudos, é essencial relembrar a unidade fundamental da vida, a 
célula, e seus principais componentes. Nossa exploração anterior nos levou a uma análise mais 
detalhada da membrana plasmática, uma estrutura de importância crítica. Discutimos a bicamada 
fosfolipídica que compõe a membrana plasmática, constituída de proteínas que estão inseridas 
nessa dupla camada. Essas proteínas desempenham papéis vitais em praticamente todas as 
atividades celulares, incluindo o transporte de substâncias, a ancoragem ao citoesqueleto para 
adesão entre células adjacentes e a função como receptores da membrana no processo de 
sinalização celular, um tópico que abordaremos nesta seção.
Agora, surge a pergunta: o que é sinalização celular? Trata-se de um processo intrincado de 
comunicação entre as células, algo fundamental para o funcionamento dos organismos, 
especialmente os multicelulares, que precisam transmitir sinais de uma célula para outra a fim 
de se comunicar. As células têm a capacidade de perceber o que acontece ao seu redor por meio 
de sinais provenientes de células vizinhas, células distantes ou mesmo do ambiente externo. A 
membrana plasmática e suas proteínas desempenham um papel crucial como transdutores de sinais, 
convertendo um tipo de sinal ou estímulo em outro, que é então transmitido para outras células por 
meio de proteínas e enzimas.
A compreensão desse sistema complexo é fundamental para o avanço da pesquisa em biologia 
celular, especialmente na investigação das interações entre fármacos e os receptores específicos da 
membrana. Isso é relevante para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas e diagnósticas para 
diversas doenças, incluindo o câncer.
Nesta seção, nos aprofundaremos em como ocorre a comunicação entre as células, os requisitos 
essenciais desse processo, desde a molécula sinalizadora que transporta o sinal emitido por uma 
célula emissora até a ligação dessa molécula a um receptor específico na célula-alvo que receberá o 
sinal. Veremos que nem todos os sinais são percebidos por todas as células, pois isso depende da 
natureza da molécula sinalizadora, do tipo de receptor presente na membrana da célula e da 
distância que os sinais precisam percorrer entre as células. As sinalizações podem ocorrer por 
meio de sinais químicos ou elétricos e são classificadas com base na proximidade entre as 
células, incluindo sinalização dependente de contato, parácrina, sináptica e endócrina.
Os receptores presentes na membrana celular, responsáveis por captar os sinais, podem estar 
localizados dentro das células ou em sua superfície. Eles são classificados em diferentes subtipos, 
conforme aprenderemos ao longo desta seção.
Para ilustrar a aplicação prática desses conceitos, continuaremos acompanhando a situação 
hipotética em que você atua como trainee no setor deprodução de uma multinacional farmacêutica. 
Sua equipe, composta por profissionais de diversas áreas, está conduzindo testes com fármacos. 
Um desses fármacos é um medicamento antitireoidiano que age na regulação da glândula tireoide. 
Entender como as células se comunicam é crucial para avaliar os efeitos desse medicamento e seus 
possíveis efeitos adversos em pacientes. Isso envolve compreender a sinalização celular dos 
hormônios tireoidianos, os fatores determinantes nesse processo e os receptores presentes nas 
células-alvo envolvidas.
No decorrer desta seção, você obterá o conhecimento necessário para responder a essas perguntas 
e entender o papel vital da comunicação celular na complexidade dos organismos vivos, 
proporcionando uma base sólida para atuar em diversos aspectos dos mecanismos celulares, desde 
o entendimento de doenças até o apoio a tratamentos. Até agora, exploramos a composição dos 
seres vivos, a estrutura das células e seus componentes. Agora, é hora de compreender como as 
células percebem estímulos e respondem ao ambiente, uma vez que as células precisam tomar 
decisões importantes para sua sobrevivência e função adequada. A sinalização celular é o sistema 
que permite que isso aconteça. Ela desempenha um papel vital na coordenação das atividades e 
funções celulares, independentemente de as células serem procarióticas ou eucarióticas. Por meio 
dos sinais que recebe, cada célula sabe quando e como agir, afetando processos que variam desde 
o desenvolvimento de tecidos até a resposta a patógenos, a regulação do metabolismo e muitas 
outras funções celulares.
SINALIZADORES NAS MEMBRANAS CELULARES
A comunicação celular envolve a emissão de um sinal originado por uma célula emissora, que é 
então liberado no meio extracelular. Esse sinal é transmitido por meio de moléculas 
sinalizadoras, também conhecidas como ligantes. Essas moléculas sinalizadoras podem assumir 
várias formas, incluindo proteínas, peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, hormônios, gases e 
derivados de ácidos graxos. Essas moléculas sinalizadoras viajam pelo meio extracelular até que 
encontrem uma proteína receptora localizada na célula-alvo, aquela que está destinada a receber 
o sinal.
É crucial compreender que nem todas as células são capazes de receber todos os sinais. Para que 
uma célula possa receber um sinal específico, ela deve possuir uma proteína receptora que seja 
compatível com esse sinal. Essas proteínas receptoras podem estar localizadas na superfície das 
membranas celulares quando a molécula sinalizadora é hidrofílica ou, alternativamente, no interior 
das células, dentro do citoplasma ou núcleo, quando a natureza da molécula sinalizadora é 
hidrofóbica.
Ligante: molécula sinalizadora que se liga a um sítio específico de uma proteína ou outra molécula. 
Receptor: proteína localizada na superfície da membrana plasmática ou no interior da célula, que se 
liga à molécula sinalizadora.
Quando o ligante, ou seja, a molécula sinalizadora, se liga à proteína receptora, essa ligação ativa o 
receptor, que, por sua vez, aciona uma ou mais proteínas sinalizadoras intracelulares. Dessa forma, a 
mensagem original é retransmitida por meio de uma cadeia de mensageiros químicos no interior da 
célula. Isso possibilita a resposta celular, ou seja, o sinal inicial que ocorreu entre células é 
transformado em um sinal intracelular. Esse processo é conhecido como transdução do sinal e é 
fundamental para permitir que a informação chegue às proteínas efetoras, que ativam a resposta 
específica.
Cada célula é programada para responder a combinações específicas de moléculas sinalizadoras. 
Quando uma célula recebe um sinal, ela passa por alterações que podem afetar diversos aspectos, 
como a ativação ou desativação de genes, a promoção ou inibição da divisão celular, modificações 
no metabolismo, bem como mudanças na forma e no movimento celular, entre outros processos 
essenciais. A troca de sinais químicos entre as células é responsável por regular praticamente todas 
as funções celulares, e um mesmo sinal pode desencadear efeitos distintos dependendo do receptor 
com o qual interage.
Para que a sinalização celular ocorra, são necessários os seguintes passos:
1. A célula emissora realiza a síntese e liberação da molécula sinalizadora.
2. A molécula sinalizadora é transportada até a célula-alvo.
3. A célula-alvo detecta o sinal por meio de um receptor específico, geralmente uma proteína 
receptora. Nesse estágio, a molécula sinalizadora causa uma alteração na conformação do receptor, 
considerada como o primeiro mensageiro.
4. O sinal é transmitido para o interior da célula por meio de proteínas de sinalização 
intracelular. Pode haver também um mensageiro secundário que retransmitirá esse sinal para outras 
proteínas efetoras, enzimas, e assim por diante.
5. O sinal é recebido e resulta em modificações no metabolismo celular, levando à resposta da 
célula. Essa resposta pode estar relacionada a funções celulares ou ao desenvolvimento celular em 
geral.
TIPOS DE SINALIZAÇÃO
A sinalização celular abrange sinais químicos e elétricos que se propagam entre células, 
dependendo da distância entre elas e do tipo de sinal. Existem quatro categorias principais de 
sinalização química em organismos multicelulares:
1. Sinalização dependente de contato: Envolve células em contato direto ou através de extensões 
celulares, como junções comunicantes ou plasmodesmos. Importante no desenvolvimento 
embrionário e resposta imune.
2. Sinalização parácrina: Ocorre em curtas distâncias, onde as moléculas sinalizadoras afetam 
células vizinhas. Exemplos incluem hormônios, como citocinas e fatores de crescimento, e pode ser 
autócrina quando a célula responde à sua própria sinalização.
3. Sinalização sináptica: Atua em longas distâncias, usando neurotransmissores liberados por 
neurônios. Acontece em sinapses e pode ser considerada endócrina ou parácrina, dependendo da 
proximidade entre as células nervosas.
4. Sinalização endócrina: Ocorre em longas distâncias através de hormônios secretados na 
corrente sanguínea. As glândulas endócrinas, como a tireoide e a hipófise, liberam hormônios para 
influenciar células-alvo em todo o corpo.
Moléculas sinalizadoras podem ser hidrossolúveis (como aminoácidos e peptídeos) ou lipossolúveis 
(como esteroides), e sua ação depende de receptores específicos nas células-alvo. Mesmo a mesma 
molécula sinalizadora, como a acetilcolina, pode desencadear respostas distintas em diferentes tipos 
celulares, de acordo com suas especializações e receptores. Por exemplo, em células musculares 
cardíacas, a acetilcolina reduz a velocidade de contração, enquanto em células da glândula salivar, 
ela estimula a secreção. A compreensão desses mecanismos é crucial para entender a 
complexidade dos organismos e seu potencial para a pesquisa médica e terapêutica.
CLASSE DE RECEPTORES DE MEMBRANAS
A sinalização celular ocorre através da ligação entre moléculas sinalizadoras (ligantes) e suas 
moléculas receptoras (receptores), desencadeando modificações nas células-alvo. Existem dois 
tipos principais de receptores: intracelulares e de superfície celular.
1. Receptores intracelulares: Localizados no citoplasma ou núcleo, esses receptores ligam-se a 
moléculas hidrofóbicas, como hormônios esteroidais e vitamina D, que atravessam a membrana por 
difusão. Exemplo notável é o óxido nítrico (NO), um gás que induz vasodilatação local nas células 
musculares lisas dos vasos sanguíneos.
2. Receptores de superfície celular: Encontrados na membrana plasmática, esses receptores são 
subdivididos em três tipos: acoplados a canais iônicos, acoplados a enzimas e acoplados à 
proteína G.
- Receptores acoplados a canais iônicos: Controlam canais hidrofílicos, permitindo a rápida 
alteração na permeabilidade iônica em resposta à ligação de moléculas sinalizadoras. Esses 
receptores estão envolvidos na sinalização sináptica.
- Receptores acoplados a enzimas: Associados a enzimas, esses receptorespodem atuar como a 
própria enzima catalisadora ou interagir com outras enzimas. Um exemplo são os receptores tirosina 
quinases (RTKs), que iniciam vias de sinalização complexas em resposta à ligação de moléculas 
sinalizadoras.
- Receptores acoplados à proteína G (GPCRs): São proteínas transmembranas multipasso que 
interagem com diversos ligantes. Ao se ligarem a uma molécula sinalizadora, ativam outras 
proteínas, transmitindo o sinal adiante. Esse tipo de receptor regula indiretamente a atividade de 
proteínas-alvo ligadas à membrana, como canais iônicos ou enzimas.
A sinalização celular desempenha um papel crucial na coordenação das funções celulares e na 
resposta a estímulos ambientais. A compreensão desses processos é essencial para a pesquisa 
científica e desenvolvimento de terapias médicas.
PROTEÍNAS G E SEQUÊNCIAS DE SINALIZAÇÕES
As proteínas G, parte essencial da sinalização celular, pertencem a uma família com mais de 50 
tipos diferentes. Estas proteínas funcionam como interruptores que podem ser ativados (ligados) 
quando combinadas com GTP (trifosfato de guanosina) ou desativadas (desligadas) quando ligadas 
a GDP (difosfato de guanosina). Elas são compostas por três subunidades: α (responsável por ligar e 
hidrolisar GTP), β e γ (responsáveis pela ancoragem à membrana). Quando um receptor acoplado à 
proteína G se liga a um ligante, como um hormônio ou neurotransmissor, a proteína G pode ativar 
outras proteínas (proteínas G estimulatórias - Gs) ou inibi-las (proteínas G inibitórias - Gi).
As proteínas G estimulatórias desencadeiam uma cascata de sinalização, ativando uma enzima 
efetora, como a adenilciclase ou fosfolipase C. A adenilciclase, quando ativada, converte ATP em 
AMPc (AMP cíclico), aumentando a concentração de AMPc no citoplasma e desencadeando 
respostas celulares. Para manter esse processo sob controle, há uma enzima específica para regular 
a concentração de AMPc.
Essas proteínas G e seus receptores desempenham um papel fundamental na regulação de diversas 
funções celulares, incluindo o metabolismo, o sistema cardíaco, as funções cerebrais e o controle 
hormonal. Distúrbios no funcionamento das proteínas G podem levar a distúrbios orgânicos.
O tempo que uma célula leva para responder a um sinal extracelular varia, dependendo das ações 
necessárias. Algumas moléculas sinalizadoras são degradadas rapidamente, enquanto outras, como 
hormônios, podem levar horas ou dias para serem degradadas, influenciando respostas celulares 
que envolvem mudanças na expressão gênica e na produção de proteínas. A sinalização celular é 
um processo delicado, e qualquer alteração significativa pode afetar a comunicação entre as células 
e prejudicar a função celular adequada.
U.2.S1.
CITOSOL, CITOESQUELETO E 
FORMAÇÃO DE PROTEÍNAS
Neste convite ao estudo, damos continuidade à exploração do mundo das células, que são as 
unidades fundamentais da vida e desempenham papéis essenciais nos organismos vivos. Agora, 
nosso foco se volta para como essas estruturas microscópicas conseguem executar uma 
variedade de funções e como elas se diferenciam umas das outras no corpo humano.
Já discutimos as distinções entre células procariontes e eucariontes, bem como entre células animais 
e vegetais. Agora, vamos aprofundar nosso conhecimento sobre as estruturas e composições das 
células. Todas as células compartilham elementos comuns, incluindo a membrana plasmática, o 
citoplasma e o material genético, que pode estar localizado no citoplasma ou dentro de um núcleo.
A membrana plasmática é crucial, desempenhando um papel fundamental na proteção das 
estruturas internas da célula, regulando a entrada e saída de substâncias e contribuindo para a 
comunicação entre as células. No entanto, ela não age sozinha. As proteínas desempenham papéis 
essenciais, e entenderemos como são produzidas dentro das células eucariontes, que possuem um 
complexo sistema de endomembranas no citoplasma. Esse sistema é composto por várias 
organelas, cada uma com funções específicas, como respiração celular, armazenamento, digestão, 
quebra de moléculas, transporte e síntese de proteínas.
Nesta unidade, exploraremos o citosol e o citoesqueleto, que formam a base estrutural das 
células, bem como os ribossomos, que desempenham um papel central na síntese de 
proteínas. Analisaremos o sistema de endomembranas em detalhes e conheceremos as principais 
organelas citoplasmáticas. Além disso, entenderemos como ocorre a formação de proteínas e como 
as células se diferenciam nos organismos. Também abordaremos as fases do ciclo celular e os 
mecanismos envolvidos.
A compreensão dessas estruturas e processos é fundamental, pois qualquer disfunção ou falha em 
seus componentes pode levar a problemas de saúde e doenças. Continuaremos nossa jornada para 
desvendar o mundo das células, essenciais para a vida e a saúde do organismo. Desejamos a todos 
bons estudos!
Neste convite ao estudo, exploraremos as diferentes formas e estruturas das células que compõem 
nosso corpo. Como elas conseguem manter sua forma e estrutura, mesmo com a membrana 
plasmática sendo flexível e o interior celular contendo um líquido viscoso chamado citosol? Vamos 
descobrir como as células alcançam essa estabilidade e flexibilidade.
A membrana plasmática, que delimita as células e separa o meio intracelular do extracelular, 
desempenha um papel crucial na proteção e na regulação das substâncias que entram e saem das 
células, além de facilitar a comunicação celular. No entanto, para manter sua forma e funcionalidade, 
as células contam com uma estrutura chamada citoesqueleto, composta por uma rede de filamentos 
proteicos. Esses filamentos conferem sustentação, forma e permitem movimentos celulares. Assim, 
as células podem se locomover, emitir projeções e realizar diversas funções.
O citoesqueleto é formado por três tipos distintos de filamentos proteicos, cada um associado 
a proteínas específicas que desempenham funções vitais nas células. As proteínas desempenham 
papéis cruciais em praticamente todas as atividades celulares e são produzidas nos ribossomos, 
localizados no citosol das células.
Nesta seção, exploraremos em detalhes a composição e as funções do citosol, onde as células 
armazenam substâncias importantes e produzem moléculas essenciais para a formação de 
estruturas celulares. Vamos entender o papel central dos ribossomos na síntese de proteínas e 
examinar a composição do citoesqueleto, distinguindo os diferentes tipos de filamentos proteicos e 
suas funções específicas dentro da célula.
À medida que avançamos no estudo, percebemos que as células são altamente adaptáveis e 
complexas, capazes de manter seu funcionamento mesmo em condições variáveis. Essa capacidade 
é fundamental para a saúde do organismo, pois pequenas variações ambientais podem afetar a 
morfologia e o funcionamento das células, levando a doenças ou lesões celulares reversíveis ou 
irreversíveis.
Compreenderemos como as células respondem a essas mudanças e como isso está relacionado à 
prática de exercícios físicos, como a hipertrofia muscular, um exemplo de como as células podem se 
adaptar e crescer. Aprofundaremos nosso conhecimento gradualmente, e no final, colheremos os 
frutos de nossos esforços. Vamos juntos explorar o mundo das células e sua incrível capacidade de 
adaptação e funcionamento.
CITOSOL: CONSTITUIÇÃO E FUNÇÕES
O citosol, também conhecido como hialoplasma ou matriz citoplasmática, constitui uma parte 
fundamental do citoplasma das células. É uma substância aquosa que contém uma abundância de 
macromoléculas, como proteínas e enzimas, além de lipídios, sais minerais e açúcares. Devido à sua 
composição, o citosol possui uma consistência viscosa ou gelatinosa, caracterizando-se como um 
coloide. Essa região é considerada a parte líquida do citoplasma celular e abriga diversas 
estruturas essenciais, incluindo ribossomos, organelas citoplasmáticas (como lisossomos, 
mitocôndrias, complexo de Golgi e retículo endoplasmático),inclusões citoplasmáticas e o 
citoesqueleto.
A consistência específica do hialoplasma varia de acordo com a localização na célula. Na região 
próxima à membrana celular, denominada ectoplasma, o citosol é mais viscoso e possui uma 
menor quantidade de organelas. Essa região é conhecida por apresentar um estado coloidal em 
gel. Por outro lado, na região próxima à membrana nuclear, denominada endoplasma, o citosol é 
mais fluido e rico em organelas, caracterizando-se como um coloide em estado sol. Essas 
diferenças na consistência coloidal são devidas à distribuição de organelas e macromoléculas.
É importante destacar que o estado coloidal do citosol pode sofrer alterações, dependendo de 
fatores como o citoesqueleto, o pH e a temperatura. Esse processo de transformação da 
consistência de gel para sol e vice-versa é conhecido como tixotropismo. O pH do citosol é 
mantido em torno de 7,2.
O citosol desempenha um papel central nas atividades celulares, pois muitas reações químicas 
essenciais ocorrem nessa região. Além disso, atividades como a respiração celular, o 
armazenamento de substâncias (como glicogênio e gorduras) e a síntese de proteínas são 
dependentes dos ribossomos presentes no citosol. Em resumo, o citosol fornece o substrato 
necessário para a organização de moléculas enzimáticas, permitindo que elas funcionem de maneira 
eficaz e coordenada, contribuindo para o metabolismo celular.
RIBOSSOMOS E A FORMAÇÃO DE PROTEÍNAS
Os ribossomos, estruturas ribonucleoproteicas complexas encontradas em todos os tipos celulares, 
são essenciais para a síntese de proteínas. Essas estruturas são presentes tanto em células 
procariontes, como bactérias, quanto em células eucariontes, embora existam algumas diferenças 
notáveis entre eles. Nos eucariontes, os ribossomos são maiores em comparação aos 
ribossomos dos procariontes. Além disso, os ribossomos das células procariontes e 
eucariontes possuem composições químicas distintas, uma característica de relevância médica, 
já que alguns medicamentos atuam especificamente nos ribossomos das células procariontes, 
tornando-os alvos eficazes no tratamento de doenças bacterianas, por exemplo.
Os ribossomos têm um tamanho reduzido, medindo entre 20 a 30 nm, e são compostos por RNA 
ribossômico (rRNA), que é um tipo de RNA estrutural, e proteínas. Essas estruturas são amplamente 
distribuídas no citosol celular, podendo ser encontradas também nas mitocôndrias e nos cloroplastos, 
que possuem semelhanças com os ribossomos das células procariontes. De acordo com sua 
localização e função, os ribossomos são classificados em ribossomos livres e ribossomos ligados.
Os ribossomos livres estão dispersos pelo citosol da célula e são responsáveis pela produção 
de proteínas que, em sua maioria, permanecerão no citoplasma. Por outro lado, os ribossomos 
ligados estão associados às membranas do núcleo e do retículo endoplasmático, sendo 
responsáveis pela produção de proteínas que atuam no interior das organelas citoplasmáticas ou que 
são secretadas pela célula.
Os ribossomos consistem em duas subunidades de tamanhos diferentes: uma subunidade maior 
e uma subunidade menor. Nas células eucariontes, o rRNA de ambas as subunidades é 
sintetizado no nucléolo, enquanto as proteínas correspondentes são sintetizadas no 
citoplasma. Posteriormente, essas proteínas migram para o núcleo e se associam ao rRNA, 
formando as duas subunidades ribossômicas que, quando unidas, constituem o ribossomo funcional. 
A ligação entre as subunidades é reversível e ocorre no início do processo de síntese proteica. 
Quando a subunidade menor se liga a uma molécula de RNA mensageiro (mRNA) no citosol, 
forma-se um ribossomo funcional que inicia a síntese da proteína. Após a conclusão da síntese, as 
subunidades ribossômicas se dissociam.
No contexto das células procariontes, os ribossomos também desempenham um papel crucial na 
síntese proteica, mas apresentam algumas diferenças em relação aos ribossomos eucariontes, 
incluindo tamanho e composição.
A síntese de proteínas envolve a tradução do código genético presente no mRNA em sequências 
de aminoácidos, que formam a cadeia polipeptídica. As proteínas sintetizadas pelos ribossomos 
do citosol podem desempenhar diversas funções e algumas delas migram para diferentes destinos 
na célula, como o núcleo, membrana citoplasmática, mitocôndrias, lisossomos, entre outros. Para 
alcançarem esses destinos específicos, as proteínas possuem "rótulos" ou sequências de 
aminoácidos que direcionam sua entrega às regiões apropriadas, sendo reconhecidas pela 
membrana do retículo endoplasmático, onde a síntese proteica é finalizada.
É importante mencionar que os ribossomos completos, prontos para realizar a síntese de 
proteínas, têm quatro sítios de ligação, sendo um deles destinado ao RNA mensageiro e os 
outros três aos RNA transportadores (tRNAs). O tRNA transporta o aminoácido que será 
incorporado à cadeia polipeptídica em crescimento, e o sítio A é onde ocorre a ligação do aminoácido 
à cadeia polipeptídica em formação, até que a proteína seja concluída e liberada.
Quando os ribossomos não são formados corretamente, as proteínas consequentemente não são 
produzidas na célula, o que acaba acarretando problemas mais graves, como o caso de muitas 
doenças genéticas humanas, causadas pela falta de determinada proteína em uma célula que 
atuaria na formação do ribossomo ou até mesmo a má formação deste ribossomo que deixa de 
sintetizar proteínas importantes para a vida.
CITOESQUELETO: FILAMENTOS DE ACTINA, FILAMENTOS 
INTERMEDIÁRIOS
O citoesqueleto é uma estrutura presente no citosol das células eucariontes, formada por uma 
intrincada rede de filamentos proteicos interconectados. Esta rede desempenha um papel 
fundamental na manutenção da forma e sustentação das células, além de estar envolvida em 
diversos processos celulares dinâmicos, como a movimentação celular, divisão celular e 
transporte intracelular de organelas e outras estruturas. O citoesqueleto é uma característica 
distintiva das células eucariontes, que o diferenciam das células procariontes, que carecem de um 
núcleo definido e de organelas, embora possuam fibras que se assemelham aos filamentos do 
citoesqueleto, mas com composições diferentes.
O citoesqueleto das células eucariontes é composto por três tipos principais de filamentos: 
microfilamentos (ou filamentos de actina), filamentos intermediários e microtúbulos. Além 
desses filamentos, o citoesqueleto inclui um conjunto de proteínas acessórias que desempenham 
papéis regulatórios, de ligação e motor no funcionamento global do citoesqueleto. Essas proteínas 
são responsáveis por controlar a formação e dissolução dos filamentos, bem como facilitar o 
deslocamento de estruturas no citoplasma.
Os microfilamentos, com cerca de 8 nm de diâmetro, são os filamentos mais finos do 
citoesqueleto e são compostos principalmente pela proteína actina. Eles são altamente flexíveis 
e geralmente se organizam em feixes paralelos ou redes na periferia da célula, embora também 
estejam distribuídos por todo o citoplasma. Os microfilamentos são formados por monômeros de 
actina G (globular) que se polimerizam para formar a actina F (filamentosa). A polaridade dos 
microfilamentos permite o alongamento mais rápido em uma extremidade (+) e o encurtamento 
na extremidade (-), facilitando a rápida adaptação do filamento às necessidades da célula. Em 
muitas situações, como nas fibras musculares estriadas, os microfilamentos de actina são estáveis e 
não passam por polimerização e despolimerização.
Os microfilamentos desempenham uma variedade de funções nas células, dependendo das 
proteínas acessórias com as quais interagem. Eles estão envolvidos na movimentação celular, 
adesão celular, fagocitose, formação de microvilosidades em células epiteliais e na divisão 
celular, entre outros processos. Além disso, são essenciais para a contração muscular, onde se 
unem à proteína motora miosina, levando à contração das fibras muscularesestriadas.
A contração muscular é um processo complexo que envolve o deslizamento dos filamentos de 
actina (finos) sobre os filamentos de miosina (grossos). A interação entre actina e miosina ocorre nas 
faixas alternadas de filamentos claros (banda I) e filamentos escuros (banda A) encontrados nas 
miofibrilas das células musculares. Durante a contração, o sarcômero, a unidade contrátil do músculo 
estriado, encurta-se à medida que as moléculas de miosina se aproximam das linhas Z, onde se 
originam os filamentos de actina. A contração muscular é desencadeada pela liberação de 
acetilcolina e pela entrada de íons de cálcio (Ca2+) nas miofibrilas. Quando os níveis de Ca2+ 
diminuem, o sarcômero retorna ao estado de relaxamento, restaurando o músculo à sua condição 
relaxada.
Os filamentos intermediários, uma componente essencial do citoesqueleto, têm um diâmetro de 
aproximadamente 10 nm e são compostos por proteínas fibrosas. Em comparação aos 
microfilamentos e aos microtúbulos, esses filamentos são notáveis por sua resistência e estabilidade. 
Diferentemente dos filamentos de actina, eles não são formados por monômeros que polimerizam e 
despolarizam rapidamente, e ambas as extremidades desses filamentos são equivalentes, 
conferindo-lhes uma robustez singular. Quando uma célula é danificada ou rompida, os filamentos 
intermediários são notavelmente resilientes e tendem a permanecer intactos, enquanto outros 
componentes do citoesqueleto podem se desintegrar. Esses filamentos especializam-se em 
suportar tensão, desempenhando um papel crucial na conferência de resistência mecânica às 
células. Isso é particularmente relevante para tecidos que enfrentam considerável tensão, como 
células musculares cardíacas, células da pele e células da epiderme em que a tensão é uma 
realidade constante. Portanto, a função primordial dos filamentos intermediários está 
relacionada à estabilidade e à sustentação estrutural das células.
Os filamentos intermediários estão presentes no citoplasma de praticamente todas as células 
eucariontes, com algumas exceções notáveis, como células embrionárias muito jovens e células do 
sistema nervoso central que não produzem mielina. Eles são encontrados em abundância em 
células submetidas a atrito, como as células da epiderme, e em células que estão firmemente 
ancoradas à membrana plasmática por meio de junções celulares, como os desmossomos. 
Além disso, esses filamentos são frequentes em axônios e células musculares.
A estrutura dos filamentos intermediários é notavelmente semelhante em várias células, composta 
por uma rede de moléculas alongadas, cada uma consistindo de três cadeias polipeptídicas 
entrelaçadas em uma configuração helicoidal. A composição exata dessas proteínas fibrosas varia 
de acordo com o tipo celular, mas essas proteínas têm a capacidade de se unir espontaneamente, 
sem a necessidade de gasto de energia. Essa característica contribui para a estabilidade 
excepcional dos filamentos intermediários em uma variedade de contextos celulares.
CENTRÍOLOS E MICROTÚBULOS
Os microtúbulos, que compõem o terceiro tipo de filamento presente no citoesqueleto, são 
notavelmente mais rígidos que os microfilamentos e têm um diâmetro de cerca de 25 nm, tornando-
os os filamentos mais espessos do citoesqueleto. Eles são construídos a partir da polimerização de 
proteínas globulares, de maneira semelhante aos filamentos de actina. Esses microtúbulos são 
constituídos por um heterodímero de proteínas tubulinas, alfa e beta, que se organizam em uma 
estrutura helicoidal. As extremidades desses microtúbulos são distintas, com uma extremidade mais 
(+) e outra menos (-), e o equilíbrio entre a polimerização e a despolarização dessas subunidades é 
regulado por íons de cálcio (Ca2+). Essa regulação ocorre de maneira mais rápida em 
polimerizações de curta duração, enquanto proteínas associadas aos microtúbulos, chamadas MAPs 
(proteínas associadas aos microtúbulos), desempenham um papel nas polimerizações mais 
duradouras.
Ao contrário dos filamentos de actina, que utilizam moléculas de ATP em sua polimerização, as 
subunidades de tubulina dos microtúbulos estão associadas ao trifosfato de guanosina 
(GTP). O GTP é hidrolisado em difosfato de guanosina (GDP) após a incorporação no heterodímero 
de tubulina, liberando energia. Isso induz uma instabilidade que permite a desmontagem do 
filamento. A energia liberada pela hidrólise do GTP é menor do que a gerada pela hidrólise do ATP, 
tornando o GTP mais comumente utilizado como um sinal.
No contexto celular, o centro organizador de microtúbulos (MTOC), também conhecido como 
centrossoma, desempenha um papel essencial na divisão celular, sendo a origem de todos os 
microtúbulos, geralmente localizado próximo ao núcleo, exceto durante a divisão celular. Enquanto 
as células animais frequentemente contêm um par de centríolos dentro do centrossoma, todas as 
células possuem um centrossoma. Centríolos são estruturas cilíndricas compostas por microtúbulos 
e desempenham um papel importante na divisão celular das células animais. Os microtúbulos 
formam o fuso acromático durante a divisão celular, onde os cromossomos se prendem e são 
separados em direção às extremidades da célula em divisão.
Os microtúbulos se irradiam em várias direções, com preferência pela direção na qual a célula se 
move. Como resultado, eles desempenham um papel vital nos movimentos dos cílios e flagelos, 
no transporte de partículas dentro das células, na movimentação dos cromossomos durante a 
mitose e na manutenção da forma e sustentação das células.
Da mesma forma que os filamentos de actina possuem proteínas motoras associadas, como a 
miosina, os microtúbulos também têm suas proteínas motoras, incluindo a dineína, relacionada aos 
movimentos de cílios e flagelos, e a cinesina, envolvida no movimento de cromossomos, vesículas e 
organelas. Essas proteínas motoras utilizam a molécula de ATP como fonte de energia para seu 
movimento.
O citoesqueleto desempenha um papel crucial nas células, não apenas fornecendo suporte 
estrutural, mas também desempenhando funções essenciais, como suporte mecânico, 
movimentação celular, formação de cílios e flagelos, organização do fuso mitótico e 
transporte de organelas e vesículas dentro da célula. Qualquer alteração na estrutura do 
citoesqueleto pode ter sérias repercussões no funcionamento normal das células, incluindo o 
desenvolvimento de doenças. Portanto, compreender o citoesqueleto é fundamental para a biologia 
celular e a pesquisa médica.
U2.S2.SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS 
E ORGANELAS
Nesta seção do material, estamos aprofundando nosso conhecimento sobre as células e suas 
organelas, com um foco especial no sistema de endomembranas presente nas células 
eucarióticas. Essas organelas, como o retículo endoplasmático rugoso e liso, o complexo de Golgi, 
os lisossomos, vacúolos e vesículas, desempenham papéis cruciais na célula, participando do 
transporte de proteínas e lipídios, bem como interagindo com a membrana plasmática.
As organelas são como órgãos para as células, executando diversas funções que incluem digestão, 
respiração e transporte de substâncias. Elas são fundamentais para o funcionamento do 
organismo, que consiste em um conjunto complexo de células, cada uma cumprindo sua função 
específica.
Vale ressaltar que algumas organelas, como as mitocôndrias, desempenham um papel essencial 
na produção de energia para as atividades celulares, enquanto os plastídios estão relacionados 
com a fotossíntese e a síntese de moléculas, sendo exclusivos das células vegetais. Os 
peroxissomos, por sua vez, atuam na degradação de gorduras e outras substâncias no interior das 
células.
O fenômeno da autofagia, em que as células destroem ou reciclam estruturas e organelas 
disfuncionais para preservar o funcionamento celular, é discutido como parte da compreensão das 
células.
Além disso, é abordada a relação entre a poluição do ar e os danos celulares, destacando os 
impactos negativosdessa poluição na saúde, incluindo doenças pulmonares, cardíacas, demência, 
câncer e problemas de fertilidade.
Por fim, enfatiza-se a importância de compreender profundamente as células e suas organelas, 
permitindo uma compreensão completa de suas funções e seu papel nos organismos vivos. Essa 
compreensão é fundamental, especialmente para profissionais da área da saúde, que precisam 
relacionar esses conceitos com situações práticas em sua atuação profissional.
RETICULO ENDOPLASMÁTICO LISO E RUGOSO
O retículo endoplasmático (RE) é uma estrutura presente em todas as células eucarióticas, 
formada por membranas que se estendem pelo citoplasma, ocupando uma parcela significativa 
desse espaço. Visualmente, o RE se assemelha a um intricado labirinto de túbulos e vesículas 
achatadas interligados, que se comunicam com o envoltório nuclear. A estrutura do RE é visível 
apenas por meio de microscopia eletrônica, mas pode ser identificada de forma mais geral por 
coloração quando observada em microscópio óptico.
Na superfície externa da membrana do RE, em certas áreas, são encontrados polirribossomos 
associados à membrana, responsáveis pela síntese de proteínas que serão incorporadas às 
cisternas do RE. Portanto, o RE pode ser dividido em duas regiões distintas: a região rugosa e 
a região lisa.
A região rugosa, também conhecida como retículo endoplasmático rugoso (RER), é 
caracterizada pela presença abundante de ribossomos e é mais proeminente em células 
especializadas na síntese de proteínas, como as células pancreáticas, que produzem enzimas 
digestivas, ou os fibroblastos, envolvidos na síntese de colágeno. As principais funções do RER 
incluem a síntese de proteínas de membrana e proteínas destinadas à secreção. Além disso, o 
RER desempenha funções adicionais, como a degradação de glicogênio, a síntese de fosfolipídios e 
a montagem de proteínas com longas cadeias polipeptídicas.
A região lisa, ou retículo endoplasmático liso (REL), não possui ribossomos na sua superfície. 
Esta região está presente em células envolvidas no metabolismo de lipídios, como as células 
intersticiais do testículo, células musculares, fígado e glândulas adrenais. O REL tem várias 
funções, incluindo a síntese de lipídios, carboidratos e hormônios esteroides, bem como a 
desintoxicação de substâncias químicas, reciclagem de organelas envelhecidas por meio da 
autofagia e degradação de glicogênio para produção de glicose. Além disso, o REL controla a 
concentração intracelular de íons de cálcio (Ca2+) e está diretamente envolvido na regulação da 
contração muscular em células musculares, sendo conhecido como retículo sarcoplasmático 
nesse contexto.
Em algumas regiões de transição entre o RER e o REL, há poucos ribossomos presentes. Vale 
mencionar que os termos "liso" e "rugoso" referem-se a estados transitórios das membranas do RE, 
pois essas regiões podem alternar entre as características rugosas e lisas ao longo do tempo, 
dependendo das demandas da célula. Portanto, é mais apropriado dizer que o RE está "rugoso" ou 
"liso" em determinado momento, em vez de afirmar que ele é permanentemente rugoso ou liso.
COMPLEXO DE GOLGI
Após o material ser sintetizado no retículo endoplasmático (RE), ele é transportado em vesículas 
até o complexo de Golgi, que é uma organela presente em células eucarióticas, com exceção das 
hemácias e dos espermatozoides, embora nestes últimos o complexo de Golgi participe da 
formação do acrossomo (hemacias), uma estrutura na cabeça do espermatozoide contendo 
enzimas digestivas essenciais para a fertilização do óvulo (espermatozóides).
O complexo de Golgi é composto por pilhas de vesículas achatadas conhecidas como 
cisternas, que se assemelham a uma pilha de pratos ou sacos. Essas cisternas, também chamadas 
de dictiossomos, estão localizadas principalmente perto do núcleo e dos centríolos, embora em 
algumas células, como as células nervosas, elas possam se organizar em pequenos grupos ao redor 
do núcleo, ou, como nas células vegetais, estar dispersas por todo o citoplasma. O tamanho e o 
número de cisternas do complexo de Golgi variam de acordo com o tipo celular.
Células que secretam grandes quantidades de proteínas, como as glândulas salivares (que 
produzem enzimas digestivas) e células do sistema imunológico (que secretam anticorpos), têm 
um complexo de Golgi com muitas cisternas. Em contrapartida, células musculares têm um 
complexo de Golgi de menor tamanho, enquanto células que secretam glicoproteínas apresentam 
complexos de Golgi maiores.
O complexo de Golgi desempenha um papel crucial na separação, empacotamento e 
distribuição de proteínas e lipídios originários do RE por meio de vesículas de transporte. 
Essas vesículas possuem uma face cis (de entrada), que é mais convexa e próxima do núcleo, 
considerada a face receptora, recebendo vesículas transportadoras do RE. A face oposta é chamada 
de face trans (de saída), é côncava e está localizada mais distante do núcleo, voltada para a 
membrana plasmática. Entre essas duas faces, encontram-se as cisternas médias.
As proteínas produzidas no RE e transferidas para o complexo de Golgi se fundem à membrana da 
face cis. Em seguida, passam por modificações, formação e organização com a ajuda de enzimas 
específicas. Posteriormente, são empacotadas e liberadas pela face trans por meio de vesículas de 
secreção após a maturação. Esses conteúdos podem se fundir com a membrana plasmática, serem 
secretados para o meio extracelular, liberados em outras partes da célula onde serão usados (como 
lisossomos para digestão intracelular ou vacúolos para enzimas digestivas), ou encaminhados de 
volta ao RE. Isso ocorre com muitas substâncias, incluindo a insulina produzida pelo 
pâncreas.
Portanto, a principal função do complexo de Golgi é a distribuição de macromoléculas, como 
proteínas e lipídios, provenientes do RE para as vesículas. Além disso, ele desempenha um 
papel importante na modificação de proteínas e lipídios por meio da glicosilação (adição de 
açúcares) e na síntese de proteoglicanos (adição de grupos sulfato às proteínas). Também 
está envolvido na formação de lisossomos, que são organelas contendo enzimas digestivas. As 
proteínas modificadas pelo complexo de Golgi podem ser encaminhadas para várias destinações, 
dependendo de sua função e destino na célula.
LISOSSOMOS
Os lisossomos são estruturas delimitadas por membranas que contêm enzimas hidrolíticas, 
cuja função principal é a digestão intracelular. Essas organelas estão presentes na maioria das 
células animais, sendo mais abundantes em células fagocitárias, como macrófagos e 
leucócitos, e ausentes nas hemácias.
Os lisossomos possuem uma variedade de enzimas, como proteases, lipases, fosfatases e 
desoxirribonucleases, que atuam em um ambiente ácido com pH em torno de 5,0. Para evitar que 
essas enzimas destruam a célula, a membrana dos lisossomos funciona como uma barreira, 
impedindo que as enzimas alcancem o citosol. Caso isso ocorra acidentalmente, o citosol possui um 
pH relativamente neutro, o que inibe a ação destrutiva das enzimas.
Para proteger a própria membrana, os lisossomos possuem glicoproteínas na face interna, que 
revestem a membrana e a protegem da ação enzimática.
As enzimas hidrolíticas dos lisossomos são produzidas no retículo endoplasmático rugoso e 
transportadas para o complexo de Golgi, onde sofrem modificações e são empacotadas em 
vesículas, conhecidas como lisossomos primários. Esses lisossomos primários não estão envolvidos 
na digestão intracelular. No entanto, quando a membrana dos lisossomos primários se funde aos 
fagossomos ou pinossomos, formando um vacúolo digestório, também chamado de lisossomo 
secundário, inicia-se a digestão intracelular com a atuação das enzimas.
É importante ressaltar que nas células vegetais não são encontrados lisossomos. Em vez disso, 
a função semelhante é desempenhada pelo vacúolo, que é consideravelmente maior nessas células. 
O vacúolo nas células vegetais armazena águae nutrientes, além de participar na quebra de 
moléculas e na manutenção do equilíbrio do volume de água intracelular.
Os lisossomos também estão envolvidos em processos como a autofagia, que envolve a 
digestão de estruturas celulares danificadas ou envelhecidas. Isso é comum em células glandulares 
que acumulam secreções em excesso. Durante a gravidez, por exemplo, quando há aumento na 
produção de leite, as células secretoras nas glândulas mamárias acumulam secreções. Após o 
período de lactação, ocorre a autofagia, na qual os lisossomos digerem os resíduos de secreção e 
organelas não mais necessários. Esse processo pode ser considerado um tipo de morte celular.
Além disso, os lisossomos podem atuar externamente às células, destruindo substâncias ou 
estruturas extracelulares por meio de suas enzimas digestivas. Isso pode ser observado, por 
exemplo, durante o crescimento dos ossos, quando as enzimas dos lisossomos destroem áreas da 
matriz óssea.
Outra função dos lisossomos é armazenar materiais que serão secretados após regulação 
metabólica, hormonal ou neural. Essas moléculas secretadas são armazenadas em vesículas ou 
grânulos secretórios que também contêm enzimas digestivas.
Portanto, os lisossomos desempenham um papel fundamental na manutenção da homeostase 
celular, fazendo parte do sistema de endomembranas juntamente com o retículo endoplasmático, o 
complexo de Golgi, as vesículas e os vacúolos, além de desempenhar um papel essencial na 
degradação intracelular e na eliminação de materiais indesejados.
OUTRAS ORGANELAS MEMBRANOSAS
Dentro do contexto das organelas membranosas, há três exceções notáveis que não fazem parte 
do sistema de endomembranas celular: as mitocôndrias, os cloroplastos e os peroxissomos.
As mitocôndrias são organelas exclusivas de células eucarióticas e têm uma forma alongada 
semelhante a bastonetes. Sua função principal está relacionada com a produção de energia 
para a célula, por meio do processo de respiração celular. Em presença de oxigênio, elas 
sintetizam ATP, que é essencial no ciclo de Krebs e na cadeia respiratória. A quantidade de 
mitocôndrias é maior em células que demandam um alto consumo de energia. Além disso, elas 
desempenham um papel na regulação da concentração de íons no citoplasma celular. As 
mitocôndrias possuem duas membranas, uma interna e outra externa. A membrana interna possui 
invaginações chamadas cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da mitocôndria, 
definindo a matriz mitocondrial. O espaço entre essas duas membranas é conhecido como espaço 
intramembranoso. Uma característica importante das mitocôndrias é a presença de material 
genético próprio, o DNA mitocondrial, permitindo que elas se repliquem independentemente.
Os cloroplastos são também organelas citoplasmáticas, pertencentes ao grupo dos plastos, e 
são exclusivos das células vegetais e algas. Sua principal função está relacionada à fotossíntese, 
que envolve a conversão de energia solar em energia química e a produção de moléculas de 
armazenamento, como amido, além da síntese de metabólitos.
Os peroxissomos são organelas presentes em células eucarióticas, tanto de animais quanto de 
plantas. Eles são constituídos por uma única membrana e se assemelham aos lisossomos em 
termos de aparência, mas não fazem parte do sistema de endomembranas. Os peroxissomos 
contêm enzimas oxidativas que permitem a degradação de substâncias, como gorduras e 
aminoácidos, no interior das células. A enzima catalase, presente nos peroxissomos, é capaz de 
decompor o peróxido de oxigênio (água oxigenada), uma substância tóxica para as células. Além 
disso, eles desempenham um papel importante na desintoxicação de moléculas, especialmente na 
corrente sanguínea, e nas plantas, participam da fotorrespiração e da conversão de açúcares nas 
sementes, auxiliando no desenvolvimento das plantas.
É relevante notar que muitas doenças podem ser causadas por alterações nas organelas, sejam elas 
de natureza bioquímica, envolvendo defeitos na síntese de proteínas ou degradação de moléculas, 
ou de natureza morfológica, afetando a estrutura e, consequentemente, o funcionamento celular. Isso 
destaca a interdependência das organelas no desempenho das funções celulares, 
independentemente de serem membranosas ou não. Dessa forma, danos a uma organela podem 
afetar globalmente o funcionamento da célula.
U2.S3.CICLO CELULAR, 
DIFERENCIAÇÃO CELULAR E 
APOPTOSE
Introduzir o ciclo celular como um tema de estudo importante relacionado à reprodução e 
manutenção da vida das células. Destaca que todas as células, sejam unicelulares ou 
pertencentes a organismos pluricelulares, têm a capacidade de crescer e se reproduzir. Esse 
processo de reprodução ocorre por meio da duplicação de uma célula já existente e envolve uma 
série de eventos cíclicos coordenados.
No caso de organismos unicelulares, como bactérias e leveduras, a divisão celular resulta na 
produção de um novo organismo a cada ciclo de divisão. Em contraste, organismos pluricelulares, 
incluindo seres humanos, requerem sucessivas sequências de divisões celulares durante seu 
desenvolvimento, desde o período embrionário até a fase adulta. Cada divisão celular produz 
milhares de células necessárias para a sobrevivência e a manutenção do organismo. Além disso, a 
divisão celular é fundamental para substituir células danificadas ou que tenham passado pelo 
processo de apoptose (morte celular programada).
O ciclo celular também desempenha um papel na regulagem do tamanho das células, garantindo 
que elas mantenham um volume constante a cada divisão. Para alcançar esse objetivo, as células 
não duplicam apenas seu material genético, mas também organelas e macromoléculas, 
coordenando o crescimento e o volume da massa celular. O tempo necessário para completar o ciclo 
celular varia de acordo com o tipo de célula e sua necessidade de duplicação de tamanho.
Para relacionar o tema ao cenário apresentado pelo aluno sobre o câncer, o professor pode explicar 
como as falhas no ciclo celular, como mutações genéticas ou desregulações, podem levar ao 
crescimento descontrolado de células, resultando em tumores cancerígenos. Ele também pode 
discutir como a morte celular programada, conhecida como apoptose, desempenha um papel crucial 
na eliminação de células danificadas e na prevenção do desenvolvimento de câncer. Além disso, o 
professor pode abordar a diferenciação celular e como uma célula com material genético idêntico a 
outra pode adquirir funções diferentes durante o desenvolvimento do organismo.
Portanto, o ciclo celular é um processo fundamental para a compreensão da reprodução e 
manutenção das células, e sua regulação é essencial para a homeostase do organismo, destacando 
sua importância no contexto da saúde humana e no entendimento das doenças, como o câncer.
FASES DO CICLO DE DIVISÃO CELULAR
Neste ponto,detalhou as fases do ciclo celular em células eucariontes, começando com a 
interfase, que é essencial para que a divisão celular ocorra. A interfase é a fase intermediária 
entre a fase mitótica (M) anterior e a próxima divisão celular, caracterizada por um intenso 
crescimento e atividade metabólica da célula. Essa fase é composta por três etapas: G1, S e 
G2.
- G1 é o primeiro intervalo de tempo após o término da mitose, antes do início da replicação do DNA 
(fase de síntese - S). Durante a G1, a célula copia organelas e componentes celulares necessários 
para as etapas seguintes. A célula está em crescimento e com metabolismo celular normal.
- S é a fase mais longa da interfase, onde ocorre a síntese do DNA (replicação) e a duplicação do 
centrossomo, que é crucial para a divisão celular posterior.
- G2 é o segundo intervalo e é marcado pela síntese de proteínas e microtúbulos. Nesta fase, a 
célula organiza seu conteúdo e se prepara para a próxima fase, a mitose. Em G2, a célula continua a 
crescer.
Durante toda a fase de interfase, ocorre a síntese de proteínas e a produção de estruturas 
celulares.Os cromossomos, que consistem em moléculas de DNA associadas a proteínas, são 
importantes componentes da célula e variam entre espécies.
A fase mitótica (M) compreende a divisão do material genético (DNA) duplicado e a 
subsequente divisão do citoplasma da célula-mãe em duas novas células-filhas. Essa fase 
consiste em duas etapas principais: mitose e citocinese. A mitose envolve quatro etapas: 
prófase, metáfase, anáfase e telófase.
- Na prófase, os cromossomos duplicados se condensam, o envelope nuclear se desintegra e o fuso 
mitótico começa a se formar.
- Na metáfase, os cromossomos se alinham no equador da célula, orientados para as futuras 
células-filhas.
- Na anáfase, as cromátides irmãs (partes dos cromossomos duplicados) se separam e são puxadas 
para os núcleos das células-filhas.
- Na telófase, os cromossomos chegam aos núcleos das células-filhas, o envelope nuclear se 
reorganiza e a divisão nuclear está concluída.
A citocinese é a fase em que o citoplasma da célula-mãe é dividido em duas novas células. Nas 
células animais, ocorre a citocinese centrípeta, com a formação de um anel contrátil composto por 
filamentos de actina e miosina. Nas células vegetais, devido à parede celular, ocorre a citocinese 
centrífuga, com a formação da lamela média.
As células-filhas resultantes do ciclo celular podem se comportar de maneiras diferentes, 
dependendo do tipo celular. Algumas células continuam a se dividir ao longo da vida (células 
lábeis), enquanto outras têm a capacidade de se proliferar quando estimuladas (células estáveis) 
ou perdem a capacidade de se dividir (células permanentes). As células permanentes entram na 
fase G0, considerada uma fase de repouso, mas continuam a realizar atividades metabólicas.
O ciclo celular é rigidamente controlado por pontos de checagem que regulam a progressão 
entre as fases do ciclo e garantem que a divisão celular ocorra de maneira precisa. Se ocorrerem 
erros no processo, podem ocorrer mutações cromossômicas que podem levar a problemas como a 
formação de tumores. Existem três pontos de checagem: no final da fase G1, na fase G2 e na 
fase M, antes do início da citocinese. Esses pontos de checagem são regulados por moléculas 
como as ciclinas.
A duração do ciclo celular varia amplamente entre os tipos de células e depende de vários 
fatores, como condições fisiológicas, temperatura e pressão osmótica. Em células de 
mamíferos, o ciclo celular pode ter uma duração de aproximadamente 12 horas, embora esse tempo 
varie dependendo do estágio de desenvolvimento do organismo e do tipo de célula.
MITOSE E MEIOSE. GAMETOGÊNESE
Na fase mitótica (M), como já discutido, ocorre o processo de divisão celular, que tem diversas 
funções essenciais no organismo. Uma das principais funções da mitose é garantir o 
crescimento celular, permitindo que os tecidos se renovem e que o corpo dos organismos 
seja preenchido com células saudáveis. Além disso, a mitose desempenha um papel 
fundamental em processos de cicatrização, ajudando na reparação de tecidos danificados. 
Através da mitose, também é possível a reprodução de organismos unicelulares, onde uma única 
célula se divide para formar duas novas células geneticamente idênticas.
É crucial que a mitose assegure que o material genético da célula-mãe seja dividido de maneira 
equitativa entre as células-filhas. Qualquer erro nessa divisão pode resultar em mau funcionamento 
das células, morte celular ou até mesmo no desenvolvimento de câncer ou outras patologias. 
Portanto, a precisão na mitose é fundamental para a saúde e o funcionamento adequado do 
organismo.
O processo de mitose ocorre em todas as células somáticas, que são todas as células não 
reprodutivas responsáveis por formar tecidos e órgãos. Agora, vamos detalhar cada uma das quatro 
etapas da mitose: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Prófase: Antes de iniciar a mitose, na interfase, os centrômeros (ou centrossomos) já foram 
duplicados, o DNA foi copiado e os cromossomos no núcleo estão conectados às suas cópias, 
chamadas de cromátides irmãs. Na prófase, inicia-se a condensação dos cromossomos, a 
formação do fuso mitótico (composto por centrômeros e microtúbulos, que organizam os 
cromossomos) e a fragmentação da carioteca, além do desaparecimento do nucléolo, que é o 
local de formação de ribossomos.
Metáfase: Durante a metáfase, os cromossomos atingem o máximo de condensação e se 
alinham na placa metafásica, uma estrutura formada na região média da célula, ligados aos 
centrômeros. Neste momento, ocorre o ponto de checagem da fase M para garantir que todos os 
cromossomos estejam corretamente alinhados na placa metafásica, assegurando a divisão correta 
das cromátides-irmãs.
Anáfase: A anáfase é caracterizada pela separação das cromátides-irmãs, que agora se tornam 
cromossomos independentes, deslocando-se para as extremidades opostas da célula. É importante 
lembrar que esses cromossomos independentes possuem o mesmo material genético que a célula-
mãe.
Telófase: Na telófase, a célula se prepara para a divisão final, restabelecendo sua estrutura 
normal enquanto a citocinese começa a dividir a célula. Durante esta fase, o fuso mitótico se 
divide em dois, ocorre a formação de dois nucléolos, a carioteca é reconstituída e os cromossomos 
começam a se descondensar. Ao final da telófase, a mitose é concluída.
Agora, a questão é: todas as células se multiplicam por meio do ciclo celular típico que acabamos de 
estudar? A resposta é não. A formação de novas células em organismos que se reproduzem 
sexualmente não segue esse processo cíclico. Em vez disso, ocorre por meio da meiose, cujo 
objetivo é produzir células-filhas que contenham metade do número de cromossomos da 
célula-mãe original. Essas células-filhas são os gametas, que dão origem aos espermatozoides nos 
homens e aos óvulos nas mulheres, como é o caso dos seres humanos.
Ao contrário da mitose, onde uma célula diploide (2n) produz uma célula idêntica também diploide 
(2n), na meiose, uma célula diploide (2n) dá origem a quatro células-filhas haploides (n), cada uma 
com metade do número de cromossomos da célula original. Esse processo é conhecido como 
divisão reducional.
A meiose é dividida em duas fases principais: meiose I (fase reducional) e meiose II (fase 
equacional). Ambas consistem em quatro etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Prófase I:Esta é a primeira fase da meiose I e é subdividida em cinco etapas: leptóteno, 
zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Durante essas etapas, ocorrem eventos como a 
condensação dos cromossomos, o emparelhamento dos cromossomos homólogos (sinapse), a 
ocorrência de crossing-over (troca de partes entre cromossomos homólogos, importante para a 
variabilidade genética) e a separação dos cromossomos homólogos.
Metáfase I: Nesta etapa, os cromossomos alcançam a máxima condensação e se ligam às fibras do 
fuso, alinhando-se na região equatorial da célula.
Anáfase I: Os cromossomos homólogos migram para os polos opostos da célula, sem a separação 
dos centrômeros. Assim, os cromossomos são deslocados intactos, o que diferencia essa etapa 
da mitose.
Telófase I: Nesta etapa, os cromossomos são descondensados, a carioteca volta a se formar e a 
célula é dividida em duas células-filhas haploides, cada uma com metade do número de 
cromossomos da célula-mãe. É por isso que essa fase é chamada de fase reducional.
Após a meiose I, ocorre um intervalo de transição conhecido como intercinese, no qual não há 
duplicação do material genético. A meiose II é mais simples e semelhante à mitose, consistindo nas 
etapas de prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.
 Relacionada à meiose também temos o processo de gametogênese, processo de formação dos 
gametas masculinos e femininos, essenciais para a reprodução sexuada dos organismos. Nos 
animais, os gametas masculinos são produzidos nos testículos (espermatogênese), 
responsável pela produção dos espermatozoides, iniciada na puberdade e que permanece ativadurante toda a vida adulta. Os gametas femininos são produzidos nos ovários (ovogênese), 
responsável pela produção dos ovócitos maduros, iniciada antes do nascimento. A produção dos 
ovócitos passa por um período de interrupção (meiose I) e é ativado novamente na puberdade, no 
entanto a produção destes gametas é interrompida com a idade avançada da mulher (em torno de 
50 anos). Um ponto importante que diferencia a espermatogênese da ovogênese é em relação ao 
número de células produzidas após o processo de divisão celular meiose I e meiose II. Na 
espermatogênese, uma célula produz ao final quatro novas células (espermatozoides), 
enquanto na ovogênese uma célula produz ao final apenas uma célula viável (óvulo), nesta, são 
gerados dois corpúsculos celulares que são desintegrados, um na meiose I e outro na meiose II.
DIFERENCIAÇÃO CELULAR
O processo de diferenciação celular desempenha um papel fundamental no desenvolvimento 
e funcionamento de um organismo multicelular. Ele envolve uma série de fatores, tanto internos 
quanto externos à célula, que influenciam a expressão gênica e, consequentemente, a 
especialização das células em tipos diferentes, permitindo que elas desempenhem funções 
específicas. Essa diferenciação é essencial para que o organismo funcione adequadamente, pois 
cada tipo de célula realiza tarefas específicas necessárias para o funcionamento do corpo como um 
todo.
Os fatores intrínsecos, que derivam do DNA no interior da célula, desempenham um papel 
crucial na regulação da expressão gênica. Eles determinam quais genes serão ativados ou 
inativados em uma célula, levando à síntese de proteínas específicas que são necessárias para a 
função celular.
Por outro lado, os fatores extrínsecos estão relacionados à sinalização celular entre as células, 
bem como à influência do ambiente externo, como medicamentos, vírus, drogas e outros 
agentes ambientais. Esses sinais externos podem desencadear respostas específicas nas células, 
influenciando seu destino e função.
A necessidade de diferenciação celular é evidente quando consideramos que a vida de um 
organismo multicelular começa com uma única célula, o zigoto, que é formado após a fecundação. A 
partir desse ponto, ocorrem divisões celulares (mitose) que geram novas células, todas com a 
mesma constituição genética. No entanto, para que o organismo funcione de maneira eficaz, é 
essencial que cada tipo de célula exerça uma função distinta. É nesse momento que a expressão 
gênica entra em jogo, orientando a célula precursora até que ela se torne uma célula terminalmente 
diferenciada, capaz de realizar uma função específica.
As células precursoras, também conhecidas como células-mãe ou células estaminais, têm a 
capacidade de se diferenciar em um ou vários tipos celulares, dando origem a células especializadas 
por meio do processo de diferenciação. Um exemplo de células precursoras são as células-
tronco, que têm a capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares.
À medida que ocorre a diferenciação celular, as células se tornam diferentes umas das outras devido 
à síntese de proteínas específicas e ao acúmulo dessas proteínas em suas estruturas. Vários 
mecanismos da expressão gênica controlam o desenvolvimento de um organismo multicelular, 
incluindo:
1. Proliferação celular: Garante a produção de muitas células para formar tecidos e órgãos.
2.Especialização celular: Permite que as células desempenhem funções específicas nos tecidos 
e órgãos.
3. Interação celular: Regula o comportamento entre células vizinhas, permitindo a comunicação e 
a coordenação de atividades celulares.
4. Movimento celular: Possibilita a migração celular, importante para a formação de tecidos e 
órgãos.
Assim, mesmo que as células tenham o mesmo material genético, elas podem desempenhar 
funções diferentes devido à ação da expressão gênica. Os genes podem ser ativados ou 
desativados de acordo com a função que a célula deve exercer.
As primeiras diferenciações em células animais, como nos seres humanos, ocorrem quando o 
zigoto está no estágio de blástula, dando origem a anexos embrionários e a tecidos e órgãos do 
embrião. Nesse estágio, as células são conhecidas como células-tronco embrionárias 
pluripotentes, o que significa que elas têm a capacidade de se transformar em qualquer tipo celular 
adulto.
À medida que o organismo se desenvolve, a especialização celular aumenta e os tecidos e órgãos se 
formam. Durante a vida, essas células são responsáveis pela renovação celular, podendo gerar 
novas células idênticas ou novas células diferenciadas, dependendo das necessidades do 
organismo. Nesse estágio, elas são classificadas como células-tronco multipotentes ou adultas 
e têm a capacidade de se desenvolver em diversos tipos celulares do corpo humano.
Existem também células terminantemente diferenciadas, conhecidas como células-tronco 
unipotentes, que são especializadas em dar origem apenas a uma linhagem específica de 
células diferenciadas. Um exemplo disso são os neurônios, que são capazes de gerar apenas 
células nervosas.
Além das células-tronco embrionárias e adultas, existem as células-tronco induzidas, que são 
produzidas em laboratório. Essas células têm seu código genético reprogramado e retornam ao 
estágio de células embrionárias, com capacidade de autorrenovação e diferenciação em 
diferentes tipos celulares. As células-tronco induzidas são essenciais na pesquisa e no 
desenvolvimento de terapias celulares, que visam substituir células danificadas por células 
saudáveis, oferecendo esperança no tratamento de diversas doenças. Elas têm grande potencial no 
campo da medicina regenerativa.
Em resumo, o processo de diferenciação celular é fundamental para o desenvolvimento, 
funcionamento e regeneração do organismo multicelular. Ele é controlado por uma complexa 
regulação da expressão gênica, resultando na diversidade de tipos celulares especializados 
necessários para o funcionamento do corpo humano. Além disso, as células-tronco, incluindo as 
células-tronco induzidas, desempenham um papel importante na pesquisa médica e no tratamento 
de doenças.
APOPTOSE, DESPROGRAMAÇÃO CELULAR
A apoptose, também conhecida como morte celular programada, desempenha um papel 
fundamental na eliminação de células que não são mais necessárias no organismo. Isso pode 
ocorrer durante o desenvolvimento embrionário, bem como durante a vida adulta, quando células 
danificadas, com modificações ou alterações de funções que possam prejudicar a saúde do 
organismo, precisam ser removidas. Além disso, a apoptose desempenha um papel importante 
no desenvolvimento e na manutenção do sistema imunológico.
1. Desenvolvimento embrionário: Durante o desenvolvimento dos girinos, por exemplo, a cauda 
é eliminada por meio da apoptose ou desprogramação celular, que é regulada por genes 
específicos. Isso é necessário para que o girino se transforme em um sapo adulto. Esse processo de 
eliminação da cauda é um exemplo de como a apoptose é fundamental no desenvolvimento de 
muitos organismos.
2. Doenças autoimunes: Em casos de falha na apoptose, células que foram programadas para 
morrer podem não ser eliminadas adequadamente e acabar sendo liberadas no corpo. Essas células 
podem então atacar tecidos saudáveis do organismo, causando doenças autoimunes. Isso ocorre 
quando o sistema imunológico não reconhece essas células como "não próprias" e, portanto, não as 
destrói.
3. Equilíbrio do sistema imune: Nosso sistema imunológico produz uma grande quantidade de 
células em resposta a um patógeno (como um vírus ou bactéria) para combater a infecção. Após o 
combate bem-sucedido, essas células imunes deixam de ser necessárias e precisam ser removidas 
para manter o equilíbrio do sistema imunológico. A apoptose desempenha um papel importante 
nesse processo, eliminando as células imunes não mais necessárias.
A necrose, por outro lado, é considerada uma morte celular acidental e desorganizada. 
Diferentemente da apoptose, a necrose ocorredevido a danos provocados por substâncias tóxicas, 
lesões físicas ou outros fatores que causam danos à célula e à sua membrana celular. Isso resulta 
em inflamações nos tecidos vizinhos, uma vez que as células necróticas liberam seu conteúdo, 
incluindo substâncias inflamatórias, para o meio extracelular.
É importante destacar que a apoptose é um mecanismo de defesa natural do organismo. Ela 
ajuda a controlar o crescimento celular desordenado, que está relacionado a problemas oncológicos 
(câncer). Quando a apoptose não ocorre como deveria, pode haver um acúmulo de células malignas, 
o que é prejudicial à saúde.