Microscopia e Comunicação Celular

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orientações de leitura
No artigo publicado no jornal Folha de S.Paulo, que 
escolhemos para esta Leitura, o físico e divulgador 
de ciência Marcelo Gleiser comenta o progresso da 
microscopia em seus 400 anos de existência. Para 
auxiliá-lo a se aprofundar no texto do artigo e rela-
cioná-lo ao que foi estudado no capítulo, elaboramos 
as sugestões a seguir.
 1 Leia os três primeiros parágrafos da Leitura; localize 
no texto a seção “O mundo microscópico” e releia 
os três primeiros parágrafos. Como, em sua opinião, 
esses textos se complementam?
 2 No quarto parágrafo, a Leitura aborda o tamanho 
mínimo de objetos que podem ser visualizados no 
microscópio óptico. Qual é esse tamanho? No pará-
grafo, a unidade de medida utilizada é o nanometro. 
Reescreva os valores mencionados utilizando como 
unidade de medida o micrometro e, em seguida, o 
metro.
 3 Com base nas informações contidas no quinto e sexto 
parágrafos, responda: que característica dos microscó-
pios eletrônicos permite observar objetos não visíveis 
ao microscópio óptico?
 4 O sétimo e último parágrafo da Leitura menciona um 
tipo especial de microscópio eletrônico que, por ter 
aplicação ainda restrita em Biologia, não foi tratado no 
capítulo. Segundo o texto, quais são as possibilidades 
de aplicação desse novo tipo de microscópio?
Em 1986, Gerd K. Binnig e Heinrich Rohrer dividiram o prêmio Nobel de 
Física pela invenção do microscópio de escaneamento por tunelamento. Esse 
instrumento pode revelar imagens tridimensionais da superfície de materiais 
em nível atômico, possibilitando a visualização e a manipulação individual 
de átomos! Nada mau para uma história de apenas 400 anos.
Fonte: Marcelo Gleiser, Folha de S.Paulo, 17 jan. 1999.
Parte i 
unidade B
Capítulo 4 a descoberta da célula viva
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leitura
Parte i 
unidade B
Capítulo 5 Fronteiras da célula
CoNEXoNs E bombas DE CÁLCio
O corpo humano é uma comunidade de trilhões de células que vivem 
 em perfeita harmonia. Nenhuma célula vive isolada; todas se comu-
nicam e cooperam entre si para o sucesso da comunidade. Para a comunicação 
a longa distância — de um órgão para outro ou do cérebro para os membros —, 
as células trocam mensagens pelo sangue ou pelo sistema nervoso. Entre 
células vizinhas, como as que constituem as camadas da pele, a comunicação 
é direta. Elas simplesmente “conversam” com suas vizinhas sobre os “proble-
mas comuns” por meio de canais presentes em minúsculos tubos proteicos 
chamados conexons.
Nossas células estão unidas umas às outras, quase se tocando, por meio de 
milhares de conexons reunidos em pequenas regiões circulares conhecidas 
como junções tipo gap [ver mais informações no capítulo 12]. Cada conexon 
é composto de seis moléculas proteicas idênticas formando um tubo he-
xagonal que atravessa a membrana plasmática. Por esses tubos ocorre um 
tráfego intenso de açúcares, aminoácidos, ATP e outras moléculas pequenas. 
Moléculas grandes, como as de proteínas, não conseguem passar através 
desses estreitos canais.
Em caso de necessidade, os finos canais dos conexons podem ser fechados, 
o que é comandado pela concentração intracelular de íons de cálcio (Ca21). 
A concentração desses íons dentro da célula normalmente se mantém em 
níveis bem baixos; a elevação do nível de íons de Ca21 em uma célula é sinal 
de que ocorreu alguma lesão celular. Ao detectar o súbito aumento de cálcio 
na célula, os conexons se fecham, isolando as células sadias de uma vizinha 
danificada.
O cálcio é o mineral mais abundante no corpo humano, fazendo parte 
dos ossos e constituindo grande parte da massa corporal. Poucos gramas 
de cálcio circulam livres nos tecidos, mas essa pequena quantidade realiza 
muitas funções diferentes. O cálcio atua em certas reações enzimáticas, 
como na digestão do amido pela amilase e no processo de coagulação do 
sangue. O cálcio também é utilizado como mensageiro no interior das células. 
Em geral, perdemos cerca de 0,5 g de cálcio por dia, quantidade que precisa 
ser prontamente reposta. Se as quantidades disponíveis de cálcio na dieta 
(presentes principalmente no leite e vegetais verdes) não forem suficientes, 
esse mineral pode ser extraído do estoque presente nos ossos. 
As células normalmente mantêm uma concentração interna de cálcio 
bastante baixa, cerca de 10 mil vezes menor que sua concentração no meio 
extracelular. Pelo fato de o nível intracelular de cálcio ser assim tão baixo, 
qualquer aumento é prontamente percebido pela célula. Uma eficiente 
bomba de cálcio incrustada nas membranas celulares mantém baixíssima 
a concentração desse íon no citoplasma e remove rapidamente o cálcio em 
excesso. As bombas de cálcio são supridas de energia pelo ATP. 
A contração de nossos músculos é controlada pelo cálcio. Ao receber uma 
mensagem nervosa, as células musculares liberam cálcio a partir de uma área 
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orientações de leitura
Nesta Leitura, reproduzida do livro Our Molecular 
Nature (Nossa natureza molecular), David S. Goodsell 
discute a importância de certos canais dinâmicos 
que conectam células vizinhas (conexons) e também 
a importância do elemento cálcio e das bombas de 
cálcio no funcionamento do corpo humano. Esse texto 
amplia o conteúdo tratado no capítulo ao fornecer 
outros exemplos do importante papel da membrana 
plasmática no funcionamento das células e do corpo 
humano.
 1 Leia o primeiro parágrafo da Leitura, em que o autor 
comenta dois tipos de comunicação entre células de 
um animal, e responda: Como células distantes em um 
organismo se comunicam? E células vizinhas?
 2 Com base na leitura do segundo parágrafo, redija uma 
definição simples e clara de conexon.
 3 Leia o terceiro parágrafo e responda: Como uma célula 
lesada é detectada e isolada de suas vizinhas?
 4 Com base na leitura do quarto parágrafo, respon-
da: a) Como se explica o fato de o cálcio, apesar de 
abundante em nosso organismo, ter concentração 
relativamente baixa nos líquidos corporais? b) Cite 
três funções importantes do cálcio em nosso corpo. 
c) De que modo é reposto o cálcio que perdemos dia-
riamente?
 5 Leia o quinto parágrafo e responda: a) Qual é a relação 
entre as concentrações de cálcio dentro e fora das 
células e como ela é mantida? b) Com base no estu-
dado no capítulo, o transporte de íons pelas bombas 
de cálcio é do tipo passivo ou ativo? Justifique.
 6 Com base na leitura do último parágrafo, responda: 
Como atuam as bombas de cálcio no funcionamento 
dos músculos?
citoplasmática onde ele fica armazenado, o que desencadeia a contração mus-
cular. As bombas de cálcio atuam rápida e eficientemente devolvendo o cálcio 
aos locais de estocagem e deixando a célula preparada para nova contração. 
O processo todo acontece com uma rapidez incrível: é o fluxo e o refluxo 
de cálcio, em menos de um segundo, que controla o ritmo dos batimentos de 
nosso coração. 
Fonte: David S. Goodsell. Our Molecular Nature. Nova York: Copernicus Springer-Verlag. 
p. 87-90, 1996. (Tradução e adaptação nossa)
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Capítulo 5 Fronteiras da célula