Citologia: Células e Composição Química

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Citologia 
Cacterísticas de célula prociótica e euciótica
Composição Química da Célula:
Células Procarióticas:
1. Estrutura celular: Possuem uma estrutura celular simples, sem compartimentos internos membranosos. O material 
genético está disperso no citoplasma, não delimitado por uma membrana nuclear.
2. Núcleo: Ausência de núcleo verdadeiro. O material genético (DNA) está presente em uma região chamada nucleoide, 
não cercado por uma membrana nuclear. 
3. Organelas: Possuem poucas organelas membranosas, como ribossomos (para síntese de proteínas) e ribossomos 
(para produção de energia).
4. Tamanho: Geralmente são células pequenas, com diâmetro entre 0,1 e 5 micrômetros.
5.Reprodução: Reproduzem-se principalmente por divisão celular simples, como a fissão binária.
Células Eucarióticas: 
1. Estrutura celular: Possuem uma organização celular complexa, com compartimentos internos delimitados por 
membranas, incluindo um núcleo verdadeiro onde o material genético está localizado.
2. Núcleo: Presente, contendo o material genético (DNA) organizado em cromossomos, envolvido por uma membrana 
nuclear.
3. Organelas: Possuem diversas organelas membranosas, como o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, as 
mitocôndrias, os cloroplastos (em células vegetais), os lisossomos, entre outras.
4. Tamanho: Variam em tamanho, podendo ser maiores que as células procarióticas. O diâmetro típico varia de 10 a 100 
micrômetros.
5. Reprodução: Reproduzem-se por mitose (em células somáticas) e meiose (em células germinativas), além de outras 
formas de reprodução celular, como a mitose de células vegetativas em fungos.
 
1. Água (H2O): Representa cerca de 70-90% do peso total da célula. Funciona como solvente universal, participa de 
reações químicas, regula a temperatura e mantém a estrutura celular.
2. Macromoléculas: 
 - Proteínas: Realizam diversas funções, incluindo catálise de reações (enzimas), transporte de substâncias, estrutura 
celular e comunicação intercelular.
 - Ácidos Nucleicos (DNA e RNA): Armazenam informações genéticas, transmitem características hereditárias e 
regulam processos celulares.
- Lipídios: São componentes essenciais das membranas celulares, armazenam energia, regulam a comunicação 
celular e atuam como hormônios.
- Carboidratos: Fornecem energia, estrutura (como celulose em plantas) e desempenham papéis de reconhecimento 
celular.
3. Íons e Eletrólitos: Incluem íons como sódio, potássio, cálcio e magnésio, que desempenham papéis vitais na regulação 
do potencial de membrana, transporte de substâncias e comunicação celular.
Membrana Plasmática:
1. Evolução: A membrana plasmática é uma característica universal das células, sugerindo uma origem comum entre os 
seres vivos. Acredita-se que tenha surgido precocemente na história da vida como uma adaptação para isolar o ambiente 
intracelular e regular a entrada e saída de substâncias.
2. Estrutura: Consiste em uma bicamada lipídica composta por fosfolipídios, proteínas e carboidratos associados. As 
proteínas desempenham papéis diversos, incluindo transporte de substâncias, reconhecimento celular e comunicação 
intercelular.
Hialoplasma (Citoplasma):
3. Trocas com o Meio: A membrana plasmática regula ativamente o fluxo de substâncias entre o ambiente extracelular e o 
citoplasma, permitindo a entrada de nutrientes e a eliminação de resíduos. Isso é essencial para a homeostase celular e a 
sobrevivência do organismo.
4. Adaptações: A membrana plasmática pode apresentar adaptações para diferentes ambientes, como a presença de 
bombas de íons para manter gradientes eletroquímicos, microvilosidades em células especializadas na absorção de 
nutrientes e cílios ou flagelos em células móveis.
Parede Celular:
1. Estrutura: Presente em muitos tipos de células, a parede celular é uma estrutura rígida que envolve a membrana 
plasmática. Em plantas, fungos e algumas bactérias, é composta principalmente de celulose, quitina ou peptidoglicano.
2. Funções:
- Suporte e Proteção: A parede celular confere suporte mecânico e proteção contra danos físicos e patógenos.
 - Regulação Osmótica: Controla a entrada e saída de água e solutos, mantendo a pressão osmótica e prevenindo a 
ruptura celular.
 - Determinação de Forma: Influencia a forma e o tamanho da célula, fornecendo uma estrutura rígida que limita a 
expansão celular.
O hialoplasma, também conhecido como citoplasma, é o conteúdo celular que preenche o espaço entre a membrana 
plasmática e o núcleo em uma célula eucariótica. Ele é composto por uma matriz semifluida chamada citosol e várias 
organelas celulares suspensas nele. O hialoplasma desempenha várias funções essenciais para a célula, incluindo 
suporte estrutural, transporte intracelular, armazenamento de nutrientes e realização de reações metabólicas.
Sistema de Endomembranas:
O sistema de endomembranas é um conjunto de membranas intracelulares que estão interconectadas e desempenham 
uma variedade de funções importantes na célula. Ele inclui as seguintes organelas:
1. Retículo Endoplasmático (RE): 
 - Rugoso (Granular): Possui ribossomos aderidos à sua superfície, onde ocorre a síntese de proteínas destinadas à 
exportação ou inserção na membrana plasmática.
 - Liso (Agranular): Responsável pela síntese de lipídios, metabolismo de carboidratos, desintoxicação e 
armazenamento de cálcio.
2. Complexo de Golgi:
 Responsável pela modificação, empacotamento e distribuição de proteínas e lipídios sintetizados no retículo 
endoplasmático. Ele recebe vesículas transportadoras do RE, as modifica e as encaminha para seus destinos específicos 
dentro ou fora da célula.
3. Lisossomos:
 Vesículas que contêm enzimas digestivas, responsáveis pela digestão intracelular de macromoléculas, a reciclagem de 
componentes celulares danificados e a destruição de patógenos invasores.
4. Endossomos:
 Vesículas membranosas envolvidas na endocitose, processo pelo qual a célula incorpora partículas externas (como 
nutrientes) por invaginação da membrana plasmática. Eles também desempenham um papel no transporte intracelular e 
na reciclagem de membranas.
5. Vacúolos:
 Estruturas de armazenamento encontradas principalmente em células vegetais, que armazenam nutrientes, água, 
pigmentos e resíduos. Também podem desempenhar papéis na regulação do volume celular e na manutenção da pressão 
Bioenergética 
osmótica.
Outras Estruturas Citoplasmáticas:
1. Mitocôndrias:
 Organelas responsáveis pela produção de energia celular na forma de ATP através da respiração celular. Elas têm sua 
própria membrana dupla e contêm seu próprio DNA.
2. Cloroplastos:
 Organelas encontradas em células vegetais e algas, responsáveis pela fotossíntese, que converte energia solar em 
energia química (glucose). Eles contêm pigmentos como a clorofila e têm sua própria membrana dupla e DNA.
3. Citoesqueleto:
 Rede de filamentos protéicos (microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários) que proporciona 
estrutura, forma e movimento à célula, além de desempenhar papéis na divisão celular, transporte intracelular e migração 
celular.
1. Fotossíntese:
- Definição: Processo realizado pelas plantas, algas e algumas bactérias para converter energia solar em energia 
química (glicose).
- Equação Química Simplificada:** 6CO2 + 6H2O + luz solar → C6H12O6 + 6O2
- Fases:
1. Fase luminosa (ou fotofosforilação): Ocorre nos tilacoides dos cloroplastos, onde a luz é absorvida pela clorofila, 
gerando ATP e NADPH.
2. Fase escura (ou ciclo de Calvin): Ocorre no estroma dos cloroplastos, onde o ATP e o NADPH produzidos na 
fase luminosa são usados para converter CO2 em glicose.
2. Fotólise da Água:
- Definição: Processo na fase luminosa da fotossíntese onde a água é quebrada em oxigênio, prótons e elétrons na 
presença de luz.
- Equação Química: 2H2O → 4H+ + 4e- + O2
3. Quimiossíntese:
- Definição: Processo realizado por algumas bactérias para produzir energia química a partir da oxidação de 
substâncias inorgânicas, como compostos de enxofre e ferro.- Equação Química Simplificada: CO2 + 4H2S + O2 → CH2O + 4S + 3H2O
4. Respiração Celular:
- Definição: Processo realizado por todas as células para liberar energia química contida em moléculas de glicose para 
produzir ATP.
- Equação Química Simplificada: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
- Fases:
 1. Glicólise: Ocorre no citoplasma, onde a glicose é quebrada em duas moléculas de piruvato, produzindo ATP e 
NADH.
 2. Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico): Ocorre na matriz das mitocôndrias, onde o piruvato é oxidado para 
produzir CO2, ATP, NADH e FADH2.
 3. Cadeia Respiratória (ou fosforilação oxidativa): Ocorre na membrana interna das mitocôndrias, onde os 
transportadores de elétrons produzem ATP a partir do NADH e FADH2.
Citoesqueleto e estruturas microtubules
5. Fermentação:
- Definição: Processo anaeróbico de produção de ATP a partir da glicose na ausência de oxigênio.
- Tipos: 
 1. Fermentação Lática: Ocorre em células musculares e algumas bactérias, onde o piruvato é convertido em ácido 
lático.
 2. Fermentação Alcoólica: Ocorre em leveduras e algumas bactérias, onde o piruvato é convertido em etanol e 
CO2.
1. Citoesqueleto:
- Definição: É uma rede de filamentos protéicos que proporciona suporte estrutural, forma e movimento às células.
- Componentes:
1. Microtúbulos: Filamentos cilíndricos compostos por tubulina, que desempenham papéis na organização celular, 
divisão celular, transporte intracelular e movimentação celular.
 2. Filamentos de Actina: Filamentos finos compostos por monômeros de actina, que são responsáveis pela 
contração muscular, formação de pseudópodes em movimento celular e manutenção da forma celular.
 3. Filamentos Intermediários: Filamentos de diâmetro intermediário compostos por várias proteínas, que conferem 
resistência mecânica e estabilidade estrutural à célula.
2. Mecanismo de Movimentação Celular:
- Cinesina e Dineína: São proteínas motoras que se ligam aos microtúbulos e movem vesículas e organelas ao longo 
deles, utilizando a hidrólise de ATP como fonte de energia.
- Amoeboidese: Movimento celular observado em células ameboides, onde o citoesqueleto de actina forma 
pseudópodes que se estendem e contraem, impulsionando a célula.
- Movimento de Cílios e Flagelos: Também é mediado pela ação de proteínas motoras, como a dineína, que deslizam 
ao longo dos microtúbulos axiais, causando a flexão dos cílios ou o movimento ondulante dos flagelos.
3. Centríolos:
- Definição: Estruturas cilíndricas compostas por microtúbulos, encontradas em pares próximos ao núcleo de células 
animais.
- Função: Participam da organização do citoesqueleto durante a divisão celular, formando os fusos mitóticos e os fusos 
meióticos que auxiliam na separação dos cromossomos.
4. Cílios e Flagelos:
- Cílios: Estruturas curtas e numerosas que se projetam da superfície celular, compostas por microtúbulos e revestidas 
por membrana plasmática. Eles são responsáveis pelo movimento de fluidos ao redor da célula.
- Flagelos: Estruturas mais longas e menos numerosas do que os cílios, também compostas por microtúbulos e 
revestidas por membrana plasmática. Eles são responsáveis pelo movimento da célula como um todo, permitindo a 
locomoção.
- Estrutura Interna: Tanto cílios quanto flagelos possuem uma estrutura interna semelhante, chamada de axonema, 
composta por microtúbulos organizados em um padrão característico de "9+2", onde nove pares de microtúbulos 
periféricos circundam dois microtúbulos centrais.
Núcleo 
Reprodução celul
1. Estrutura do Núcleo Interfásico:
- Membrana Nuclear: Envolve o núcleo e separa seu conteúdo do citoplasma. Possui poros nucleares que permitem a 
entrada e saída de moléculas.
- Cromatina: Material genético composto por DNA, proteínas histonas e proteínas não histonas. Na fase interfásica, a 
cromatina está relaxada e distribuída difusamente no núcleo.
- Nucléolo: Estrutura esférica no núcleo onde ocorre a síntese de ribossomos.
2. Funções do Núcleo:
- Armazenamento e Replicação do DNA: O núcleo abriga o material genético da célula e é o local onde ocorre a 
replicação do DNA durante o ciclo celular.
- Regulação da Expressão Gênica: Controla a transcrição do DNA em RNA mensageiro (mRNA), que por sua vez é 
traduzido em proteínas no citoplasma.
- Produção de Ribossomos: O nucléolo é responsável pela síntese de ribossomos, estruturas essenciais para a síntese 
de proteínas.
3. Cromossomos:
- Morfologia: Estruturas condensadas compostas por DNA e proteínas, visíveis durante a divisão celular. Possuem uma 
forma característica de "X".
- Números Haploide e Diploide: O número de cromossomos varia entre as espécies. O número haploide (n) é metade 
do número diploide (2n). Por exemplo, os humanos têm 46 cromossomos (2n) e 23 cromossomos em suas células sexuais 
(n).
- Composição Química: Os cromossomos são compostos principalmente de DNA, que contém os genes responsáveis 
pelas características hereditárias, e proteínas, que ajudam a compactar e regular a expressão dos genes.
4. Fluxo de Informação Genética:
- Replicação: Processo onde o DNA é copiado para formar uma nova molécula de DNA. Ocorre durante a fase S do 
ciclo celular e é essencial para a transmissão precisa da informação genética para as células filhas.
- Transcrição: Processo onde uma sequência específica de DNA é transcrita para formar um RNA mensageiro (mRNA). 
Ocorre no núcleo e é o primeiro passo na expressão gênica.
- Síntese Proteica: Processo onde a informação contida no mRNA é traduzida em sequências de aminoácidos para 
formar proteínas. Ocorre nos ribossomos no citoplasma e é essencial para a produção de todas as proteínas necessárias 
para a célula.
1. Mitose:
- Definição: É o processo de divisão celular no qual uma célula mãe se divide em duas células filhas geneticamente 
idênticas.
- Fases da Mitose:
 1. Prófase: Os cromossomos condensam-se, a membrana nuclear desaparece, os centríolos se movem para os 
polos opostos da célula e os microtúbulos do fuso mitótico começam a se formar.
 2. Metáfase: Os cromossomos alinham-se no plano equatorial da célula.
 3. Anáfase: Os cromatídeos irmãos se separam e migram para os polos opostos da célula.
 4. Telófase: Os cromossomos alcançam os polos opostos, a membrana nuclear se reforma ao redor dos 
cromossomos e o citoplasma é dividido através da citocinese.
- Importância: A mitose é responsável pelo crescimento, desenvolvimento, reparo de tecidos e reprodução assexuada 
em organismos unicelulares.
2. Meiose:
- Definição: É o processo de divisão celular especializado que resulta na formação de células germinativas haploides 
(gametas).
- Fases da Meiose:
 1. Meiose I:
 - Prófase I: Os cromossomos condensam-se, ocorre o pareamento homólogo (sinapse) e ocorre a troca de segmentos 
de DNA entre cromátides não irmãs (recombinação genética).
 - Metáfase I: Os pares de cromossomos homólogos alinham-se no plano equatorial da célula.
 - Anáfase I: Os cromossomos homólogos se separam e migram para polos opostos da célula.
 - Telófase I: Formam-se dois núcleos haploides, ocorre a citocinese e inicia-se a meiose II.
 2. Meiose II:
 - Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II: Seguem o mesmo padrão da mitose, resultando na formação de 
quatro células haploides, cada uma com metade do número de cromossomos da célula mãe.
- Importância: A meiose é essencial para a formação de gametas (espermatozoides e óvulos) e garante a variabilidade 
genética entre descendentes.
Comparação entre Mitose e Meiose:
- Número de Divisões Celulares: A mitose envolve uma divisão celular, enquanto a meiose envolve duas divisões 
celulares.
- Número de Células Filhas: Na mitose, são formadas duas células filhas geneticamente idênticas, enquanto na meiose 
são formadas quatro células filhas haploides.
- Número de Cromossomos nas Células Filhas: Na mitose, o número de cromossomos nas células filhas é igual ao da 
célula mãe, enquanto na meiose é reduzido pela metade.
- Função: A mitose é importante para ocrescimento, desenvolvimento e reparo, enquanto a meiose é essencial para a 
formação de gametas e a variabilidade genética.
Claro, aqui estão algumas perguntas e respostas para revisão do conteúdo de citologia que estudamos:
1. **O que é o citoplasma e qual a sua composição?**
 - Resposta: O citoplasma é o conteúdo celular entre a membrana plasmática e o núcleo. É composto por citosol, 
organelas e inclusões celulares.
2. **Cite três funções do citoesqueleto.**
 - Resposta: O citoesqueleto proporciona suporte estrutural, forma e movimento às células. Também está envolvido na 
divisão celular, transporte intracelular e migração celular.
3. **O que são centríolos e qual sua função?**
 - Resposta: Os centríolos são estruturas cilíndricas compostas por microtúbulos. Sua principal função é participar da 
organização do citoesqueleto durante a divisão celular, formando os fusos mitóticos e meióticos.
4. **Explique a diferença entre cílios e flagelos.**
 - Resposta: Tanto cílios quanto flagelos são estruturas celulares compostas por microtúbulos, mas os cílios são curtos e 
numerosos, enquanto os flagelos são longos e menos numerosos. Os cílios são responsáveis pelo movimento de fluidos 
ao redor da célula, enquanto os flagelos são responsáveis pelo movimento da célula como um todo, permitindo a 
locomoção.
5. **Qual a importância da mitose e da meiose?**
 - Resposta: A mitose é importante para o crescimento, desenvolvimento, reparo de tecidos e reprodução assexuada. A 
meiose é essencial para a formação de gametas (espermatozoides e óvulos) e garante a variabilidade genética entre 
descendentes.
6. **Descreva as principais fases da mitose.**
 - Resposta: As principais fases da mitose são prófase, metáfase, anáfase e telófase. Na prófase, os cromossomos 
condensam-se e a membrana nuclear desaparece. Na metáfase, os cromossomos alinham-se no plano equatorial da 
célula. Na anáfase, os cromossomos se separam e migram para polos opostos. Na telófase, ocorre a formação de dois 
núcleos filhos.
7. **Quais são as duas divisões celulares que compõem a meiose e o que acontece em cada uma delas?**
 - Resposta: A meiose consiste em duas divisões celulares: meiose I e meiose II. Na meiose I, os cromossomos 
homólogos se separam e ocorre a redução do número de cromossomos pela metade. Na meiose II, ocorre a separação 
das cromátides irmãs, resultando na formação de células haploides.
8. **Explique o processo de replicação do DNA.**
 - Resposta: A replicação do DNA ocorre durante a fase S do ciclo celular e envolve a formação de uma nova molécula de 
DNA a partir de uma molécula existente. As duas fitas de DNA se separam e cada uma serve de molde para a síntese de 
uma nova fita complementar, resultando em duas moléculas de DNA idênticas.
9. **Descreva a estrutura da membrana plasmática e suas principais funções.**
 - Resposta: A membrana plasmática é composta por uma bicamada lipídica com proteínas inseridas. Suas principais 
funções incluem controlar a entrada e saída de substâncias da célula, fornecer suporte estrutural e participar do 
reconhecimento celular e comunicação.
10. **Quais são os diferentes tipos de organelas encontradas em uma célula eucariótica? Dê exemplos de cada tipo e 
descreva suas funções.**
- Resposta: Os principais tipos de organelas incluem o núcleo (contém o material genético), os ribossomos (síntese de 
proteínas), o retículo endoplasmático (síntese e transporte de proteínas), o complexo de Golgi (modificação e 
empacotamento de proteínas), as mitocôndrias (produção de energia), os lisossomos (digestão intracelular), os 
peroxissomos (detoxificação) e os cloroplastos (fotossíntese, em células vegetais).
11. **Explique o papel do retículo endoplasmático rugoso e liso na síntese de proteínas e lipídios, respectivamente.**
- Resposta: O retículo endoplasmático rugoso contém ribossomos aderidos à sua superfície e é responsável pela síntese 
de proteínas destinadas à exportação ou inserção na membrana plasmática. O retículo endoplasmático liso é responsável 
pela síntese de lipídios, metabolismo de carboidratos, desintoxicação e armazenamento de cálcio.
12. **Descreva as etapas da glicólise e onde ocorrem dentro da célula.**
- Resposta: A glicólise ocorre no citoplasma e envolve a quebra da glicose em duas moléculas de piruvato. As etapas 
incluem a fosforilação da glicose, a clivagem em duas moléculas de triose fosfato, a formação de ATP e NADH e a 
produção de piruvato.
13. **Qual é a função dos lisossomos e como eles realizam suas atividades de digestão intracelular?**
- Resposta: Os lisossomos contêm enzimas digestivas que são capazes de quebrar macromoléculas em componentes 
menores. Eles realizam a digestão intracelular englobando partículas através da fagocitose ou pinocitose e fundindo-se 
com vesículas contendo material a ser digerido.
14. **Explique como ocorre a formação dos gametas masculinos e femininos nos seres humanos.**
- Resposta: Nos seres humanos, os gametas masculinos (espermatozoides) são produzidos através do processo de 
espermatogênese nos testículos, enquanto os gametas femininos (óvulos) são produzidos através do processo de 
ovogênese nos ovários. Ambos os processos envolvem meiose para produzir células haploides que se tornam os 
gametas.
15. **Qual é a importância da recombinação genética na meiose e como ela ocorre?**
- Resposta: A recombinação genética durante a meiose envolve a troca de segmentos de DNA entre cromátides não irmãs 
dos cromossomos homólogos. Isso aumenta a variabilidade genética entre os descendentes e contribui para a evolução 
das espécies.