Bases Biológicas

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Professor Doutor Layon Zafra Lemos
BASES BIOLÓGICAS
REITORIA Prof. Me. Gilmar de Oliveira
DIREÇÃO ADMINISTRATIVA Prof. Me. Renato Valença 
DIREÇÃO DE ENSINO PRESENCIAL Prof. Me. Daniel de Lima
DIREÇÃO DE ENSINO EAD Profa. Dra. Giani Andrea Linde Colauto 
DIREÇÃO FINANCEIRA Eduardo Luiz Campano Santini
DIREÇÃO FINANCEIRA EAD Guilherme Esquivel
COORDENAÇÃO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO Profa. Ma. Luciana Moraes
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE ENSINO Profa. Dra. Nelma Sgarbosa Roman de Araújo
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE PESQUISA Profa. Ma. Luciana Moraes
COORDENAÇÃO ADJUNTA DE EXTENSÃO Prof. Me. Jeferson de Souza Sá
COORDENAÇÃO DO NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Prof. Me. Jorge Luiz Garcia Van Dal
COORDENAÇÃO DE PLANEJAMENTO E PROCESSOS Prof. Me. Arthur Rosinski do Nascimento
COORDENAÇÃO PEDAGÓGICA EAD Profa. Ma. Sônia Maria Crivelli Mataruco
COORDENAÇÃO DO DEPTO. DE PRODUÇÃO DE MATERIAIS DIDÁTICOS Luiz Fernando Freitas
REVISÃO ORTOGRÁFICA E NORMATIVA Beatriz Longen Rohling 
 Carolayne Beatriz da Silva Cavalcante
 Caroline da Silva Marques 
 Eduardo Alves de Oliveira
 Jéssica Eugênio Azevedo
 Marcelino Fernando Rodrigues Santos
PROJETO GRÁFICO E DIAGRAMAÇÃO Bruna de Lima Ramos
 Hugo Batalhoti Morangueira
 Vitor Amaral Poltronieri
ESTÚDIO, PRODUÇÃO E EDIÇÃO André Oliveira Vaz 
DE VÍDEO Carlos Firmino de Oliveira 
 Carlos Henrique Moraes dos Anjos
 Kauê Berto
 Pedro Vinícius de Lima Machado
 Thassiane da Silva Jacinto 
 
FICHA CATALOGRÁFICA
 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - CIP
L557b Lemos, Layon Zafra
 Bases biológicas / Layon Zafra Lemos. Paranavaí:
 EduFatecie, 2021. 
 144 p. : il. Color.
 ISBN 978-65-87911-66-3
 1. Citologia 2. Biologia molecular. 3. Genética. 4. histologia
 I. Centro Universitário UniFatecie. II. Núcleo de Educação a
 Distância. III. Título.
 CDD : 23 ed. 571.6
 Catalogação na publicação: Zineide Pereira dos Santos – CRB 9/1577
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https://www.shutterstock.com/pt/
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AUTOR
Professor Dr. Layon Zafra Lemos
● Doutorado em Biotecnologia Ambiental pela UEM (Universidade Estadual de
Maringá).
● Mestre em Biotecnologia Ambiental pela UEM (Universidade Estadual de Maringá).
● Especialista em Biotecnologia Aplicada à Agroindústria pela UEM (Universidade
Estadual de Maringá).
● Graduado em Ciências Biológicas – Licenciatura pela UNIPAR (Universidade
Paranaense).
● Professor dos cursos de graduação presencial de Biomedicina, Farmácia, Fisioterapia, 
Nutrição, Estética e Cosmética e Medicina Veterinária da UniFatecie
ministrando as disciplinas de Bases Biológicas, Fisiologia Humana, Genética e
Biologia Molecular, Patologia Geral e Imunologia.
● Na área da pesquisa científica, tem experiência em Genotoxicidade, Citotoxicidade, 
Mutagênese Ambiental e Histologia de brânquias expostas à Agrotóxicos,
com ênfase em estudos de genotoxicidade e citotoxicidade (in vivo) utilizando
peixes como modelo experimental.
http://lattes.cnpq.br/3323317457593344
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APRESENTAÇÃO DO MATERIAL
Prezado (a) aluno (a),
É com muita satisfação que apresento a você, a disciplina de “Bases Biológicas”, 
na qual o principal objetivo é proporcionar a oportunidade de adquirir conhecimentos 
de diferentes áreas de estudos referente às células, DNA e RNA, Técnicas de Biologia 
Molecular e os Tecidos que compõem o corpo humano através dos conteúdos de Biologia 
Celular, Genética, Biologia Molecular e Histologia. 
Dessa forma, na Unidade I com o tema Tópicos de Biologia Celular, iremos abordar 
os tipos de células que compõem os seres vivos, os constituintes dessas células, sendo 
a estrutura das Membranas plasmáticas, citoplasma e suas organelas citoplasmáticas, 
Núcleo celular e divisão celular Mitose e Meiose.
Na Unidade II, Tópicos de Genética, iremos abordar a estrutura e função Molecular 
dos Ácidos nucleicos (DNA e RNA), Duplicação do DNA, transcrição e tradução para a 
formação de uma molécula de proteína, Leis Mendelianas, conceitos básicos de genética 
e as Heranças autossômicas dominantes e recessivas, ligadas aos cromossomos sexuais, 
mutações numéricas estruturais e anomalias genéticas causando possíveis síndromes 
genéticas em nós, seres humanos.
Em seguida, na Unidade III, com o tema Tópicos de Biologia Molecular, iremos 
entender as principais técnicas de estudos e manipulações das moléculas de DNA e RNA.
Por fim, na Unidade IV, Tópicos de Histologia Básica, iremos abordar os principais 
conceitos, constituintes, funções e morfologia dos tecidos Conjuntivo, Epitelial, Nervoso, 
Muscular, Cartilaginoso e Ósseo. 
Portanto, prezado (a) estudante, vamos à leitura deste livro. 
5
UNIDADE 4
Tópicos de Histologia Básica
Tópico de Biologia Molecular
UNIDADE 3
Tópico de Genética 
UNIDADE 2
Tópicos de Biologia Celular
UNIDADE 1
SUMÁRIO
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Plano de Estudos
• Origem e Evolução das células Procarióticas e Eucarióticas.
• Bases Macromoleculares da constituição Celular.
• Membrana Plasmática e Transportes de Membrana.
• Citoplasma e Organelas citoplasmáticas.
• Sistema de Endomembranas (Digestão e Secreção celular).
• Núcleo Celular.
• Divisão Celular (Mitose e Meiose).
Objetivos da Aprendizagem
• Compreender os processos de origem e evolução das células.
• Conceituar e contextualizar as células Procarióticas e Eucarióticas.
• Entender a constituição das Membranas Plasmáticas e seus mecanismos 
de transporte de substâncias.
• Estudar a estrutura e composição do citoplasma e organelas citoplasmá-
ticas.
• Aprender a estrutura do núcleo celular.
• Entender os mecanismos de divisão celular (Mitose e Meiose).
Professor Doutor Layon Zafra Lemos
TÓPICOS DE BIOLOGIA TÓPICOS DE BIOLOGIA 
CELULARCELULAR1UNIDADEUNIDADE
INTRODUÇÃO
7UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
Prezado (a) aluno (a)!
Nesta unidade aprenderemos os principais conteúdosreferentes ao estudo da 
Biologia Celular, dedicado aos estudos das células, suas estruturas moleculares e seus 
principais mecanismos a nível celular, genético, fisiológico, morfológico e bioquímico. 
Além disso, o graduando terá um entendimento básico dos principais conteúdos 
necessários para o seu aprendizado, sendo auxiliados posteriormente aos conteúdos es-
pecíficos de cada curso de graduação referentes às áreas da saúde, biologia e agronomia.
Portanto, para entendermos os principais mecanismos da célula, esta unidade 
irá abordar tópicos referentes à origem e evolução delas, surgindo as primeiras células 
denominadas procarióticas e, após, as eucarióticas, proporcionando essa diversidade dos 
seres vivos. 
Além disso, iremos aprender as principais funções, constituições e mecanismos 
como, por exemplo, estudos de Membrana plasmática e seus transportes de substância 
através dela, diversidade de moléculas como açúcares, proteínas, lipídios e carboidratos, 
representando as diversas funções e também a estrutura dentro de uma célula. 
Outro ponto abordado será o entendimento das principais características e compo-
nentes do citoplasma e suas respectivas organelas citoplasmáticas, gerando determinadas 
funções nessas células e, por fim, finalizamos os estudos referentes aos componentes e 
constituintes de um núcleo celular e suas divisões celulares. Mitose: gerando a produção 
de células somáticas, compondo diversos tipos de tecidos nos seres humanos e na divisão 
celular. Meiose: estudaremos os mecanismos de divisão celular para a produção de game-
tas masculinos e femininos.
Portanto, prezado (a) aluno (a), desejo a você uma boa leitura e aprendizado.
ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS 
CÉLULAS PROCARIÓTICAS E 
EUCARIÓTICAS1
TÓPICO
8UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
De acordo com a hipótese da evolução das células, os primeiros eventos datados 
aproximadamente há 4,5 bilhões de anos, a superfície do Planeta Terra em sua maior parte 
era composta por uma enorme massa de água, sendo denominada de oceanos e lagoas. 
A partir da formação dessa “massa líquida” originou-se a formação do “caldo primordial”, 
constituído por vapor d'água, amônia, metano, hidrogênio e gás carbônico. Nesse período 
não havia moléculas de oxigênio livres dispersas na camada de ozônio, dificultando a for-
mação dos primeiros seres vivos.
Com o passar do tempo, várias condições adversas estavam acontecendo no Planeta 
Terra, uma delas era a exposição fortíssima da ação do calor e a liberação da radiação ultra-
violeta emitida pelos raios solares. Constantes eventos de descargas elétricas e tempestades 
originaram as primeiras moléculas de aminoácidos (aa), monossacarídeos e nucleotídeos, 
através de ligações com uma molécula de carbono presente no “caldo primordial”.
A partir desses mecanismos, os primeiros seres vivos formados foram chamados 
de organismos “Procariontes” - apresentando uma estrutura simples; “Heterótrofos” 
- não produziam seu próprio alimento; “Anaeróbios” – não realizavam respiração 
celular pot não possuir O2 na atmosfera). Após esses eventos ocorridos, os organismos 
Procariontes, heterotróficos e anaeróbios passaram por intensas situações evolutivas 
tentando adaptar-se com o meio gerando os primeiros organismos denominados de Pro-
cariontes “Autotróficos” – que produzem o seu próprio alimento e armazenando energia 
produzida pela síntese desses alimentos gerados, ocorrendo o acúmulo e liberação de 
moléculas de O2 para a atmosfera, iniciando as primeiras etapas da Fotossíntese.
9UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
Conforme esses processos evolutivos foram acontecendo, surgiram as primeiras 
células denominadas eucarióticas, a partir de uma célula bacteriana dividindo-se e origi-
nando a membrana celular e as Mitocôndrias, denominados de Teoria da Endossimbiose, 
produzindo 2 tipos de células eucarióticas: Animal e Vegetal. A partir da formação dessas 
células pode-se concluir que a célula é uma unidade básica e funcional para constituir 
qualquer ser vivo e pode realizar todas as suas funções genética, fisiológica, metabólica e 
evolutiva.
1.1 Células procarióticas 
Os organismos procariontes são relativamente simples em relação à composição e 
funcionamento dessas células, sendo os primeiros organismos formados no Planeta, como, 
por exemplo, as bactérias. 
As células procarióticas possuem estruturas celulares denominadas (Figura 1):
● Cápsula: reveste a célula do meio externo.
● Parede celular: formato e proteção das células. 
● Membrana plasmática: controla o transporte de substâncias do meio extra e intra-
celular.
● Citoplasma: substância gelatinosa responsável pelo formato da célula. 
 
Importante: As células procarióticas não possuem Núcleo celular e sim 
Material genético (DNA e RNA), disperso no citoplasma. 
10UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 1 - DESENHO ESQUEMÁTICO DE CÉLULA PROCARIÓTICA
Fonte: Wikipédia, 2007. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte#/media/Ficheiro:Prokaryo-
te_cell_diagram_pt.svg 
1.2 Células eucarióticas
As células eucarióticas são células que apresentam núcleos definidos, sendo o 
local de armazenamento do material genético (DNA e RNA). Além disso, possui organelas 
membranosas que desempenham várias funções vitais nos organismos como respiração 
celular, digestão e síntese de substâncias. As células eucarióticas são classificadas em 
células eucarióticas Animal e Vegetal que formam vários organismos como as algas, proto-
zoários, plantas e animais invertebrados e vertebrados. 
1.2.1. Membrana plasmática
As membranas plasmáticas e/ou celulares desempenham diversas funções nas 
células referentes à delimitação da célula através do meio extracelular, podendo ser outras 
células ou até mesmo os vasos sanguíneos e o meio intracelular, sendo a região interna 
das células constituída pelo citoplasma. Além disso, essas membranas protegem as células 
contra a contaminação de diversos patógenos (bactérias e vírus), impedindo a transmissão 
deles nos organismos humanos. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte#/media/Ficheiro:Prokaryote_cell_diagram_pt.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte#/media/Ficheiro:Prokaryote_cell_diagram_pt.svg
11UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
A composição, morfologia e tipos de transportes de substâncias através das 
membranas serão abordados com mais detalhes no Tópico III desta unidade.
1.2.1.1 Citoplasma
O citoplasma ou citosol está localizado entre a membrana plasmática e o 
núcleo celular, sendo denominado como meio intracelular das células eucarióticas. Sua 
constituição apresenta uma consistência de aspecto gelatinoso formado por moléculas de 
água, proteínas, enzimas e lipídios. Além disso, possuem organelas celulares, discutidas e 
apresentadas no Tópico IV desta unidade.
 
1.2.1.2 Núcleo 
O núcleo celular é típico de células eucarióticas animais e vegetais, sendo o local de 
armazenamento do material genético (DNA e RNA) nas células. Além disso, é responsável 
por controlar todas as atividades fisiológicas, metabólicas e reprodutivas dos organismos 
eucariontes.
1.2.1.3 Diferenças das células eucarióticas animais e vegetais
Células eucarióticas vegetais além de possuírem membrana plasmática, citoplasma 
contendo diversas organelas citoplasmáticas e núcleo celular, destacam-se estas estruturas 
(Figura 2):
● Parede celular: formato e proteção desses organismos ao meio ambiente.
● Vacúolos: organelas citoplasmáticas, principais funções: regular o pH da célula, 
controle de entrada e saída de água nas células vegetais, armazenamento e digestão 
de alimentos.
● Cloroplastos: ricos em clorofila – Fotossíntese.
12UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 2 - DIFERENÇAS MORFOLÓGICAS ENTRE AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS ANIMAL E 
VEGETAL
Fonte: Gestão Educacional, 2021. Disponível em: https://www.gestaoeducacional.com.br/celula-animal-com-
ponentes-funcoes/ 
https://www.gestaoeducacional.com.br/celula-animal-componentes-funcoes/https://www.gestaoeducacional.com.br/celula-animal-componentes-funcoes/
BASES MACROMOLECULARES 
DA CONSTITUIÇÃO CELULAR2
TÓPICO
13
 Os elementos químicos mais abundantes encontrados nas células são as moléculas 
de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. A partir dessas moléculas ocorre a formação 
e constituição de diversas moléculas denominadas de inorgânicas e orgânicas. Moléculas 
inorgânicas em sua estrutura molecular não apresentam ligações químicas com o carbono, 
sendo exemplos as moléculas de água e sais minerais. As moléculas orgânicas apresentam 
em sua estrutura molecular ligações químicas com o carbono, constituindo as moléculas 
de proteínas, enzimas, lipídios, carboidratos, vitaminas e os ácidos nucleicos (DNA e RNA). 
 Essas moléculas inorgânicas e orgânicas são essenciais para a formação 
das estruturas das membranas celulares, citoplasma e suas respectivas organelas 
e o núcleo celular, auxiliando nas reações, constituições e formações de todas 
as atividades celulares, em nível estrutural, fisiológico, morfológico e genético. 
 As moléculas de água são de extrema importância para a composição celular, pois 
auxiliam no transporte de substâncias presentes no sangue, auxilia no controle da regulação 
da temperatura corporal, regulação osmótica, eliminação de excretas, dentre outras funções, 
correspondendo aproximadamente a 70% da constituição celular nos seres humanos. 
 Os carboidratos denominados de açúcares estão presentes nas células, gerando 
fonte energética e constituição estrutural das células. Podem ser classificados em 
monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. Os monossacarídeos são representados 
pelas moléculas de glicose, frutose, galactose etc. Os dissacarídeos, como: maltose, lactose, 
sacarose, entre outros; e os polissacarídeos: amido, glicogênio, celulose, entre outros. 
 
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
14UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
As moléculas de lipídios encontram-se em todas as células eucarióticas animais e vegetais, 
gerando fontes energéticas pelas sínteses metabólicas como reserva de energia, isolamento 
térmico e proteção dos órgãos. Além disso, são os principais componentes das estruturas 
das membranas celulares formando uma bicamada lipídica através dos fosfolipídios, sendo 
o próprio um tipo de lipídio.
 Por fim, as proteínas são moléculas formadas por aminoácidos (aa) que se ligam 
um a um através de ligações químicas denominadas de ligações peptídicas, formando uma 
estrutura proteica. Suas principais funções: auxiliar na composição estrutural dessas células 
produzindo colágenos e elastinas; nas membranas celulares auxiliando no transporte de 
nutrientes através das proteínas integrais e/ou de canais; na contração dos músculos 
esqueléticos através da presença de proteínas contráteis e motoras, sendo as proteínas 
actinas e miosinas; na formação e produção de hormônios como a insulina, entre outros 
exemplos que estão presentes nos organismos dos seres humanos, sendo essenciais para 
as funções vitais das células.
MEMBRANA PLASMÁTICA E 
TRANSPORTES DE MEMBRANA3
TÓPICO
15
As membranas celulares e/ou plasmáticas envolvem a célula, garantindo a proteção 
e separação do conteúdo celular do meio externo para o meio interno. Constituída por 
moléculas de fosfolipídios, sendo moléculas que possuem uma cabeça polar ou hidrofóbica 
tendo afinidade com moléculas de água e outra estrutura chamada de cauda, formadas por 
cadeias de ácidos graxos (lipídios), sendo de região apolar ou hidrofóbica sem afinidade 
com moléculas de água (Figura 3), formando uma estrutura molecular denominada de 
bicamada lipídica e de permeabilidade seletiva, além de proteínas dos tipos integrais e/ou 
periféricas que auxiliam essas moléculas a transitarem do meio extracelular para o meio 
intracelular e vice-versa (Figura 4).
FIGURA 3 - ESTRUTURA MOLECULAR DE UM FOSFOLIPÍDIO 
Fonte: Wikipédia, 2005. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Membrana_plasm%-
C3%A1tica.jpg
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Membrana_plasm%C3%A1tica.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Membrana_plasm%C3%A1tica.jpg
16UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 4 - ESTRUTURA DE UMA MEMBRANA CELULAR
Fonte: Wikipédia, 2008. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica#/media/
Ficheiro:Cell_membrane_detailed_diagram_pt.svg
3.1 Transportes através da membrana
As membranas plasmáticas controlam a entrada e saída de solutos (partículas 
dissolvidas) e solventes (meio líquido) do meio extracelular para o meio intracelular e vice-
-versa, através de transportes dos tipos passivo e/ou ativo (Figura 5).
3.1.1 Transporte passivo
Transporte passivo ocorre por moléculas que têm afinidade com a membrana plas-
mática e não necessitam de energia ATP (adenosina trifosfato) para transitarem dentro ou 
fora das células, podendo ocorrer dos tipos de Difusão simples, facilitada e Osmose. 
3.1.1.1 Difusão Simples
As moléculas se movem de um local mais concentrado para um menos concen-
trado, denominando esse movimento de gradiente de concentração. Esse transporte tem 
como exemplo transportar na membrana moléculas de oxigênio e gás carbônico. 
3.1.1.2 Difusão facilitada 
As moléculas são transportadas por meio da participação de proteínas integrais e/ou 
carreadores que facilitam o movimento espontâneo dessas moléculas sem gerar gasto de 
energia (ATP). Esse transporte tem como exemplo o transporte de aminoácidos e glicose.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica#/media/Ficheiro:Cell_membrane_detailed_diagram_pt.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica#/media/Ficheiro:Cell_membrane_detailed_diagram_pt.svg
17UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 5 - MODELO ESQUEMÁTICO DE TRANSPORTE DE MEMBRANAS: PASSIVO E ATIVO
3.1.1.3 Osmose
Transporte específico para as moléculas da água. Essas moléculas transitam nas 
membranas do meio menos concentrado para o mais concentrado, equilibrando os dois 
lados da membrana plasmática, fazendo com que o meio rico em soluto seja diluído pela 
água (solvente) e sem gasto de energia (ATP) (Figura 6). Além disso, a osmose tem como 
finalidade igualar as concentrações das células gerando um equilíbrio, com isso, esse 
transporte apresenta 3 tipos de soluções (Figura 7).
18UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 6 - OSMOSE 
Fonte: Brasil Escola, 2021. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/osmose-2.htm
3.1.1.3.1 Solução hipertônica
Apresenta maior pressão osmótica e concentração de soluto.
3.1.1.3.2 Solução hipotônica
Apresenta menor pressão osmótica e concentração de soluto.
3.1.1.3.3 Solução isotônica
A concentração de soluto e a pressão osmótica são iguais, atingindo o equilíbrio.
FIGURA 7 - DIAGRAMA DE PRESSÃO OSMÓTICA NO SANGUE
Fonte: Brasil Escola, 2021. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/osmose-2.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/osmose-2.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/osmose-2.htm
19UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
3.1.2 Transporte ativo
O transporte ativo ocorre através da membrana plasmática com gasto de energia 
(ATP), através dos locais de menor concentração para os locais de maior concentração 
indo contra o gradiente de concentração. Esse transporte tem como exemplos íons sódio, 
potássio, ferro, hidrogênio, cálcio e alguns tipos específicos de açúcares e aminoácidos. 
Além disso, esse transporte pode ser classificado em 2 grupos, primário e secundário.
3.1.2.1 Transporte ativo primário
Ocorre através da quebra de moléculas de ATP. Esse transporte tem como exemplo 
a “Bomba de Sódio (Na+) e Potássio (K+), na qual esse fluxo promove o bombeamento 
ativamente das diferentes concentrações desses solutos dentro e fora da célula. Esse tipo 
de transporte através da bomba de sódio e potássio está presente em todasas células e, 
em especial, nas células neurais (neurônios), gerando um potencial de ação (eletroquímico) 
devido a essas membranas possuírem cargas negativas e positivas, transmitindo os impul-
sos nervosos nos seres humanos (Figura 8).
FIGURA 8 - TRANSPORTE ATIVO BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
Fonte: Estudo Prático, 2021. Disponível em: 
https://www.estudopratico.com.br/bomba-de-sodio-e-potassio/
3.1.2.2 Transporte ativo secundário
Esse transporte não utiliza diretamente a quebra da molécula de ATP e sim energia 
armazenada do sódio presente na bomba de sódio e potássio. Com isso, outros tipos de 
bombas dependem de proteínas transportadoras encontradas nas membranas plasmáticas. 
Um exemplo desse transporte é a “Bomba de Sódio e Glicose''.
https://www.estudopratico.com.br/bomba-de-sodio-e-potassio/
CITOPLASMA E ORGANELAS 
CITOPLASMÁTICAS4
TÓPICO
20
O citoplasma está localizado no interior de todas as células, no qual se encontra o núcleo 
e as organelas citoplasmáticas, sendo formados por estruturas denominadas de citosol e 
citoesqueleto. O citosol representa as regiões mais fluidas do citoplasma correspondendo a 
50 – 80% do volume total da célula. Esse citosol é constituído por moléculas de água, íons, 
aminoácidos e carboidratos. 
O Citoesqueleto tem como função determinar a forma e a motilidade do citoplasma, 
formado por redes proteicas filamentosas através dos filamentos intermediários, microtúbulos 
e filamentos de actina, gerando sustentação necessária para essas células.
Além disso, o citoplasma é constituído por um sistema de endomembranas constituído 
por diversos tipos de membranas, dividindo a célula em compartimentos funcionais e 
estruturais, denominados de organelas citoplasmáticas, sendo: Retículos Endoplasmáticos 
Liso (REL) e Rugoso (RER), Complexo de Golgi, Mitocôndrias, Lisossomos, Peroxissomos, 
Núcleo e Centríolos. (Figura 9).
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
21UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
,FIGURA 9 - REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO CITOPLASMA E SUAS RESPECTIVAS 
ORGANELAS. (1) NUCLÉOLO ;  (2) ENVOLTÓRIO NUCLEAR ;  (3) RIBOSSOMOS; 
(4) VESÍCULAS;  (5) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER); (6) COMPLEXO 
DE GOLGI ; (7) MICROTÚBULOS;  (8) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL); 
(9) MITOCÔNDRIAS ; (10) VACÚOLO ; (11) CITOPLASMA; (12) LISOSSOMOS; (13) CENTRÍOLOS. 
Fonte: Wikipédia, 2006. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_animal#/media/Ficheiro:-
Biological_cell.svg
4.1 Tipos de organelas citoplasmáticas e suas funções
4.1.1 Retículo endoplasmático Rugoso e Liso
O Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) é constituído por uma estrutura 
rugosa, apresenta vários grânulos (ribossomos) e morfologia achatada. A sua principal 
função é a síntese de proteína, transportá-las para outros locais fora da célula e os 
ribossomos irão sintetizar as proteínas que serão utilizadas no interior da célula. 
 O retículo endoplasmático liso (REL) é constituído por uma estrutura lisa e sua função 
dentro da célula é de sintetizar lipídios, a exemplo dos fosfolipídios, óleos e esteroides 
(incluindo os hormônios sexuais estrogênio e testosterona), promovendo a desintoxicação 
da célula. Além disso, ele desempenha outra função importante que é o metabolismo 
celular e a quebra do álcool presente no corpo de quem ingere bebida alcoólica. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nucl%C3%A9olo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Envolt%C3%B3rio_nuclear
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossomo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ves%C3%ADcula
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ret%C3%ADculo_endoplasm%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Complexo_de_Golgi
https://pt.wikipedia.org/wiki/Complexo_de_Golgi
https://pt.wikipedia.org/wiki/Microt%C3%BAbulo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Mitoc%C3%B4ndria
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%BAolo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Citoplasma
https://pt.wikipedia.org/wiki/Lisossomo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Centr%C3%ADolos
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_animal#/media/Ficheiro:Biological_cell.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_animal#/media/Ficheiro:Biological_cell.svg
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/reticulo-endoplasmatico
22UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
4.1.2 Complexo de Golgi
O Complexo de Golgi tem como função armazenar, modificar e exportar as proteínas 
que foram sintetizadas no Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) e realiza também a 
função de sintetizar carboidratos do tipo polissacarídeo, ocorrendo uma adição de um 
açúcar (glicosiladas) nessas moléculas de proteínas, concluindo o processo final da sua 
composição e sendo direcionada para o seu devido local nas células. 
4.1.3 Lisossomos
Os lisossomos são organelas celulares que contêm substâncias digestivas 
formadas no retículo endoplasmático rugoso e amadurecidas pelo complexo golgiense. 
Assim, sua função é digerir moléculas orgânicas como lipídios, carboidratos, proteínas e 
ácidos nucleicos (DNA e RNA).
4.1.4 Peroxissomos
Os peroxissomos são organelas celulares que produzem enzimas digestivas, 
responsáveis pela catalisação do peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como 
água oxigenada (H2O2), por ser uma substância tóxica para a célula e a sua produção em 
excesso é prejudicial à saúde, com isso, a organela produz a enzima catalase, tendo como 
função destruir essa substância.
4.1.5 Mitocôndrias
As mitocôndrias possuem seu próprio DNA (se reproduzem sozinhas) e o próprio 
ribossomo. Sua morfologia apresenta uma membrana dupla (interna e externa), chamada 
de cristas mitocondriais. Elas realizam a respiração celular e produzem grande parte de 
energia (ATP) essenciais para manter o funcionamento das células.
4.1.6 Núcleo
O núcleo é a maior organela existente em uma célula eucarionte, pois é responsável 
por armazenar o material genético, o DNA do ser vivo e comandar tudo que acontece dentro 
da célula.
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/complexo-de-golgi
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/lisossomos
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/peroxissomos
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/mitocondrias
23UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
4.1.7 Centríolos
Os centríolos são organelas formadas por microtúbulos que auxiliam os 
cromossomos homólogos a se separarem na hora da divisão celular (mitose e meiose). 
Além disso, essas organelas podem gerar morfologia, sendo chamados de cílios e flagelos, 
auxiliando na locomoção, captura de alimento e defesa desses organismos. 
NÚCLEO CELULAR5
TÓPICO
24
O núcleo celular é um componente essencial para as células eucarióticas. Nessas 
células o núcleo corresponde a 10% do volume total e nele se encontra o DNA (ácido 
desoxirribonucleico). Além disso, o núcleo é delimitado pela carioteca ou envoltório 
nuclear, formados por duas membranas concêntricas que continuam sua delimitação até a 
membrana do retículo endoplasmático rugoso.
O envoltório nuclear é composto por inúmeras perfurações denominadas de poros 
que tem a função de se comunicar no interior do núcleo ao citosol, além disso, possui duas 
malhas de filamentos intermediários que auxiliam na estrutura desse núcleo compondo 
a superfície interna desse envoltório, denominada de lâmina nuclear e o outro filamento 
recobre a superfície externa do núcleo (Figura 10). Apresenta também distribuído no interior 
do núcleo moléculas de RNAs (ácido ribonucleico), dos tipos de RNAm (mensageiro) e 
RNAr (ribossômico) que auxiliam as etapas de Transcrição e Tradução, sintetizando genes 
de proteínas para essas células. 
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
25UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 10 - REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO NÚCLEO DA CÉLULA. (1) ENVOLTÓRIO 
NUCLEAR. (2) RIBOSSOMOS. (3) POROS NUCLEARES. (4) NUCLÉOLO. (5) CROMATINA. 
(6) NÚCLEO. (7) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO. (8) NUCLEOPLASMA
Fonte: Wikipédia, 2002. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular#/me-dia/Ficheiro:Nucleus_ER.png
As moléculas de DNA armazenam as informações genéticas dos seres vivos. Essa 
molécula é formada por nucleotídeos e sua forma corresponde a um modelo helicoidal ou 
dupla-hélice que será abordada com mais detalhes na Unidade II, tópico 1. São constituídas 
por duas fitas pareadas contendo nucleotídeos e bases nitrogenadas, proteínas e enzimas. 
A partir do momento que as células entram nas divisões celulares para produção 
de novas células-filhas idênticas a elas, ou para produção de gametas masculino 
(espermatozoides) e feminino (óvulos), essa molécula de DNA, com adição de proteínas 
histônicas e não histônicas formam a estrutura de cromatina. A cromatina compõe o material 
dos cromossomos, sendo formados a partir do mecanismo de condensação da cromatina, 
aumentando o nível máximo de compactação dessa molécula de DNA, conforme mostrado 
na figura 11.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Envolt%C3%B3rio_nuclear
https://pt.wikipedia.org/wiki/Envolt%C3%B3rio_nuclear
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossomo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Poro_nuclear
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nucl%C3%A9olo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromatina
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ret%C3%ADculo_endoplasm%C3%A1tico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Nucleoplasma
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular#/media/Ficheiro:Nucleus_ER.png
https://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celular#/media/Ficheiro:Nucleus_ER.png
26UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 11 - DIFERENTES NÍVEIS DE CONDENSAÇÃO DO DNA. (1) CADEIA DE DNA EM 
DUPLA HÉLICE. (2) FILAMENTO DE CROMATINA (DNA COM HISTONAS). (3) CROMATINA 
CONDENSADA EM INTERFASE COM CENTRÔMEROS. (4) CROMATINA CONDENSADA EM 
PRÓFASE. (EXISTEM AGORA DUAS CÓPIAS DA MOLÉCULA DE DNA) (5) CROMOSSOMO EM 
METÁFASE.
Fonte: Wikipédia, 2006. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/
Ficheiro:Chromatin_chromosom.png
5.1 Cromossomos 
Os cromossomos são estruturas formadas por uma molécula de DNA associada 
a moléculas proteicas histônicas e não histônicas, permitindo que a molécula de DNA se 
compacte ao seu nível máximo de condensação formando os cromossomos. 
Sua estrutura contém regiões denominadas de Centrômero ou constrição primária, 
que participa da repartição das células-filhas e das duas cópias cromossômicas sendo 
geradas como consequência da replicação do DNA. Essa região é denominada de região 
centromérica, sendo permitido dividir o cromossomo em braços, os quais podem ter tamanhos 
diferentes a depender da posição do centrômero, permitindo classificá-los como cromossomos 
em metacêntrico (centrômero na posição mediana), submetacêntrico (centrômero 
deslocado para um dos braços do cromossomo), acrocêntrico (centrômero localizado 
mais próximo da extremidade) e telocêntrico (o centrômero localiza-se muito próximo da 
extremidade, dando a ideia de que o cromossomo possui apenas um braço), conforme 
mostram as Figuras 12 e 13. Por fim, cada extremidade de cada cromossomo apresenta 
uma região denominada de Telomérica, sendo uma região contendo pequenas repetições 
de nucleotídeos, garantindo a proteção dos cromossomos. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/Ficheiro:Chromatin_chromosom.png
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/Ficheiro:Chromatin_chromosom.png
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/genes-cromossomos.htm
27UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 12 - CROMOSSOMO. (1) CROMATÍDEO. CADA UM DOS DOIS BRAÇOS IDÊNTICOS 
DUM CROMOSSOMA DEPOIS DA FASE S. (2) CENTRÔMERO. O PONTO DE LIGAÇÃO DE 
DOIS CROMATÍDEOS, ONDE SE LIGAM OS MICROTÚBULOS. (3) BRAÇO CURTO. (4) BRAÇO 
LONGO
Fonte: Wikipédia, 2002. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/Ficheiro:-
Chromosome.png
FIGURA 13 - CLASSIFICAÇÃO DOS CROMOSSOMOS QUANTO À POSIÇÃO DE SEUS 
CENTRÔMEROS
Fonte: Wikipédia, 2019. Disponível em:
 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/pt/6/6d/Tipos_de_cromossomos.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromat%C3%ADdeo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Microt%C3%BAbulo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/Ficheiro:Chromosome.png
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo#/media/Ficheiro:Chromosome.png
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/pt/6/6d/Tipos_de_cromossomos.jpg
28UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
5.1.1 Número de cromossomos
Cada organismo e suas espécies possuem um número específico de cromossomos. 
Nos seres humanos observa-se a presença de 46 cromossomos. Além disso, para compor 
e constituir um ser humano as células se dividirão em dois tipos de divisões celulares 
denominadas de Mitose, formando células somáticas para gerar os tecidos e órgãos, sendo 
consideradas células diplóides (2n=46 cromossomos), e células gamética/germinativas, 
irá formar células gaméticas (espermatozóide e óvulo), sendo encontrado apenas (n=23 
cromossomos), denominada de células haploides. Essa redução nas células sexuais 
é importante para restabelecer o número de cromossomos da espécie após o processo 
de fecundação. Assim, as células somáticas são diploides (2 conjuntos de cromossomos 
homólogos, 2n=46), e as células sexuais/gaméticas são haploides (apenas 1 conjunto de 
cromossomos 2n=23 cromossomos). Por fim, os seres humanos possuem 46 cromossomos, 
denominados em 44 cromossomos autossômicos (Não diferem da morfologia em relação 
ao sexo) e 2 cromossomos denominados de cromossomos sexuais (Homem: XY e Mulher: 
XX) Figura 14.
FIGURA 14 - CARIÓTIPOS HUMANOS. A) CARIÓTIPO MASCULINO DESTACADO EM CÍRCULO 
OS CROMOSSOMOS SEXUAIS XY. B) CARIÓTIPO FEMININO DESTACADO EM CÍRCULO OS 
CROMOSSOMOS SEXUAIS XX. 2N= 46 CROMOSSOMOS
Fonte: Wikipédia, 2005. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cari%C3%B3tipo#/media/
Ficheiro:Human_male_karyotype.gif, adaptado por Layon Zafra Lemos.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cari%C3%B3tipo#/media/Ficheiro:Human_male_karyotype.gif
https://pt.wikipedia.org/wiki/Cari%C3%B3tipo#/media/Ficheiro:Human_male_karyotype.gif
DIVISÃO CELULAR (MITOSE E 
MEIOSE)6
TÓPICO
29
As células possuem a capacidade fundamental de crescer e reproduzir, gerando um 
processo básico denominado gênese, a partir da formação de novas células obedecendo a 
um padrão cíclico que começa pelo crescimento celular, produzindo um aumento quantitativo 
coordenado por milhares de tipos diferentes de moléculas, incluindo seu material genético. 
Esse padrão cíclico é denominado de Ciclo celular, ou seja, o ciclo de vida de uma célula, 
que se inicia na formação de divisões da célula-mãe formando duas células-filhas. 
Além disso, o ciclo celular pode ser considerado uma série complexa de fenômenos, 
irá ocorrer a duplicação do material genético da célula, distribuído para as células-filhas. 
Antes dessas células se dividirem é iniciada a fase chamada Interfase, sendo o período 
mais longo do ciclo celular e ocorrendo diversos fatores que possibilitam a divisão celular, 
sendo a replicação do DNA, a divisão dos centríolos e a produção de proteínas. 
A Interfase é subdividida em três fases: G1, S e G2. Na fase G1 ocorre o aumento de 
tamanho da célula e ativação do metabolismo celular para gerar energia a ela, produzir RNA 
e sintetizar as proteínas. Na fase S ocorre a síntese de DNA, duplicando sua quantidade de 
DNA. Na fase G2 a célula continua crescendo e produzindo proteínas (Figura 15).
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
30UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 15 - ESQUEMA DO CICLO CELULAR: I=INTERFASE, M=FASE MITÓTICA
Fonte: Wikipédia, 2010. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular#/media/Ficheiro:-
Cell_Cycle_2.svg
Após a célula ter passado por todas as fases da Interfase, ela encontra-se pronta 
para entrar em divisão. Essa divisão celular poderá formar células-filhas idênticas à 
célula original pelo processo de divisão celular Mitose ou para produção de gametas 
masculinos e femininos pela divisão celular Meiose.
6.1Mitose
A divisão celular Mitose é o período em que a célula se divide por igual o seu DNA, 
sendo o mesmo duplicado na interfase, produzindo em cada divisão duas células-filhas 
idênticas à célula original. Essa fase é denominada de divisão equacional. 
As principais funções da Mitose é o crescimento e regeneração das células que 
compõem os tecidos, além do processo de cicatrização e divisões do zigoto durante o 
desenvolvimento embrionário.
6.1.1 Fases da Mitose 
Suas fases correspondem à Prófase, Prometáfase, Metáfase, Anáfase e Telófase 
(Figura 16).
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular#/media/Ficheiro:Cell_Cycle_2.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_celular#/media/Ficheiro:Cell_Cycle_2.svg
31UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
● Prófase: é a fase mais longa da mitose. Nela se verificam alterações no núcleo 
e no citoplasma celular, aumentando seu volume devido ocorrer o aumento de água para 
o núcleo. Esse fato faz com que o citoplasma se torne mais denso. No começo da prófase 
cada cromossomo se apresenta constituído por dois filamentos denominados cromátides, 
unidos pelo centrômero. À medida que a prófase progride, os cromossomos tornam-se 
curtos e aumentam sua espessura, ocorrendo a espiralação cromossômica. Enquanto 
os cromossomos estão se condensando, o nucléolo começa a se tornar menos evidente, 
desaparecendo ao final da prófase. Além disso, a modificação ocorrida no citoplasma 
gera a duplicação dos centríolos (auxiliará no deslocamento dos cromossomos na fase de 
Metáfase) indo em direção aos polos da célula. Após chegarem aos polos são envolvidos 
por fibras que constituem o áster. Entre os centríolos que se afastam, aparecem as fibras 
do fuso mitótico. Ocorrem dois tipos de fibras: as fibras contínuas, que vão de centríolos a 
centríolos e as cromossômicas ou cinetocóricas, que só surgirão na prometáfase.
● Prometáfase: ocorre a desintegração da carioteca. Quando isso acontece, os 
cromossomos caem no citoplasma e dirigem-se à região equatorial da célula, onde vão se 
prender às fibras do fuso por meio de centrômero.
● Metáfase: os cromossomos chegam à posição mediana da célula e condensam-
se ao seu nível máximo de condensação. Nesse momento, a contagem de cromossomos 
e a verificação das alterações estruturais é possível. Formam a Placa Equatorial por meio 
do alinhamento na região equatorial da célula, além disso, nessa fase o fuso acromático se 
desenvolve e algumas fibrilas se conectam aos centrômeros.
● Anáfase: os centrômeros começam a se duplicar e as fibras do fuso, conecta-
dos aos centrômeros, encurtam e puxam os cromossomos para os polos opostos da célula. 
Depois da clivagem dos centrômeros, os cromátides-irmãs se separam e originam dois 
cromossomos independentes.
● Telófase: nessa etapa as fibras do fuso desaparecem e a membrana celular 
se desenvolve em volta dos cromossomos de cada polo da célula e passa a existir dois 
números com informação genética igual. Além disso, os cromossomos se descondensam e 
têm início a citocinese (divisão do citoplasma).
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/citoplasma
32UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 16 - FASES DA DIVISÃO CELULAR MITOSE
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/mitosis-part-cell-cycle-when-replica-
ted-1776505847
6.2 Meiose
Diferentemente da mitose, na meiose a célula-mãe diploide (2n), com cromossomos 
duplos, dá origem a quatro células-filhas com metade do número de cromossomos da 
primeira a partir de duas divisões sucessivas, formando gametas masculinos e femininos.
6.2.1 Fases da Meiose 
Suas fases correspondem à Meiose I: Prófase I, Metáfase I, Anáfase I e Telófase 
I e Meiose II: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II (Figura 17).
6.2.1.1 Meiose I
 ● Prófase I:primeira fase, os cromossomos tornam-se mais condensados e 
ocorre o emparelhamento dos cromossomos homólogos. O nucléolo e a carioteca desapa-
recem e os centríolos migram para os polos da célula para formar o fuso acromático. Esse 
período é subdividido em: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese, ocorrendo 
o crossing over (trocas de informações genéticas). 
 ● Metáfase I: a membrana celular deixa de existir e forma-se um fuso. Os 
cromossomos pareados se alinham no plano equatorial e os centrômeros se ligam a fibras 
que surgem de centríolos opostos.
 ● Anáfase I: nesse momento os emparelhamentos se desfazem e cada 
cromossomo migra para um polo da célula. Os dois membros de cada bivalente se separam 
https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/mitosis-part-cell-cycle-when-replicated-1776505847
https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/mitosis-part-cell-cycle-when-replicated-1776505847
33UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
e se distribuem de forma independente um dos outros. Os conjuntos paterno e materno 
originais se separam em combinações aleatórias.
 ● Telófase I: dois núcleos são formados a partir da descondensação do nucléo-
lo, com metade do número de cromossomos.
6.2.1.2 Meiose II
 ● Prófase II: os cromossomos se condensam novamente e acontece a dupli-
cação dos centríolos. Também nesse momento a membrana nuclear desaparece e forma o 
fuso acromático.
 ● Metáfase II: os cromossomos se encontram na região equatorial e os centrío-
los se preparam para se duplicarem.
 ● Anáfase II: há uma duplicação dos centrômeros e eles são divididos em duas 
cromátides, que formam dois que migram para as extremidades da célula.
 ● Telófase II: nesta última fase os cromossomos se descondensam ao chegar 
aos polos e formam um novo núcleo com quatro células haploides. 
34UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
FIGURA 17 - FASES DA DIVISÃO CELULAR MEIOSE I E II
35UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
Cada espécie de seres vivos em particular possui um número diferente de cromossomos. Com isso, vamos 
observar abaixo a variedade de seres vivos e seus números diploides:
Homo sapiens (Seres humanos) - 2=46 cromossomos.
Avena sativa (Aveia) – 2n=42 cromossomos.
Carica papaya (Mamão Papaia) – 2n=18 cromossomos.
Rattus rattus (Rato branco) – 2n-42 cromossomos.
Sacharum officinarum (Cana-de-açúcar) – 2n= 80 cromossomos.
Drosophila melanogaster (Mosca-da-fruta) – 2n=8 cromossomos. 
Fonte: o autor.
Por que seria importante compreender todos os constituintes e mecanismos celulares e qual seria a 
importância para a sua vida acadêmica e profissional? 
Fonte: o autor.
https://pt.wikiversity.org/w/index.php?title=Esp%C3%A9cie&action=edit&redlink=1
36
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Prezado (a) aluno (a)!
Essa unidade trouxe uma melhor compreensão dos principais tópicos de abordagem 
dos conteúdos referentes aos estudos de Biologia Celular. Podemos entender como surgiram 
as primeiras células denominadas de células procarióticas através da formação do caldo 
primordial e, a partir desse fato, a célula conseguiu se adaptar ao meio que estava inserida, 
desenvolvendo características evolutivas transformando-a e surgindo outro tipo de célula 
mais complexa denominada de células eucarióticas, proporcionando o desenvolvimento da 
diversidade e variabilidade genética, dos diversos organismos que temos nos dias de hoje.
Além disso, aprendemos as principais funções e estruturas para constituírem as 
células a nível celular, metabólico, fisiológico e morfológico das membranas plasmáticas, 
citoplasma e características principais de cada organela citoplasmática e o núcleo celular.
Aprendemos os principais tipos de transportes através das membranas, sendo 
alguns tipos de transportes ativo como a caso da Bomba Sódio-Potássio para auxiliar os 
neurônios a realizarem seus impulsos nervosos e suas sinapses químicas.
Por fim, estudamos as principais característica e fases das divisões celulares Mitose 
e Meiose, para entendermos as divisões de células somáticas para produzirem os diversos 
tipos de tecidos e órgãos nos seres humanos e a produção de gametas masculinos e 
femininospara gerar as etapas de fecundação e, posteriormente, o zigoto gerando um novo 
indivíduo.
Um Abraço e até a próxima unidade!
 
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
37
LEITURA COMPLEMENTAR 
Aplicação de Conceitos:
● Anfipática: Molécula com a região hidrofóbica e outra hidrofílica.
● ATP: Adenosina trifosfato: molécula constituída por ribose, adenina e três grupos fosfato. 
É a principal fonte de energia química livre para uso imediato pelas células.
● Bomba de Íons: Proteína transmembrana que transporta íons, com gasto de energia 
(ATP), para dentro ou para fora da célula, membranas das organelas possui bombas de 
íons.
● Bomba de Sódio (Na+): Trata-se de uma bomba de sódio e potássio. ATPase trans-
membrana encontrada na membrana plasmática das células animais, que transporta 3 
íons de sódio para fora e 2 íons de potássio para dentro da célula, por cada molécula de 
ATP hidrolisada.
● Ciclo celular: Período que compreende as modificações ocorridas em uma célula, des-
de a sua formação até sua própria divisão em duas células-filhas, divide-se em interfase 
e mitose.
● Citocinese: Na mitose a divisão do citoplasma que se segue à divisão do núcleo tem 
início na anáfase e termina após a telófase. Nas células dos animais é produzida pela 
contração de um anel citoplasmático que contém actina e miosina. 
● Citossol: O mesmo que matriz citoplasmática, inclui todos os componentes do citoplas-
ma que preenchem o espaço entre as organelas e inclusões.
● Cromátide: Uma cópia do cromossomo que ainda se acha presa, pelo centrômero à 
outra cópia, os filamentos de DNA recebem essa designação nos cromossomos das 
células em divisão.
● Cromatina: Todo material intranuclear com exceção dos nucléolos, que se cora de forma 
intensa, principalmente pelos corantes básicos. A cromatina é constituída principalmente 
pelos cromossomos da célula que não está em divisão.
● Cromossomos sexuais: Os cromossomos que determinam o sexo (XX ou XY, na es-
pécie humana).
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
38
●	Crossing	over: O mesmo que recombinação genética, é o rearranjo de genes que mu-
dam de posição durante a meiose, como resultado da ruptura e reunião de segmentos 
dos cromossomos homólogos (um materno e outro paterno).
● Diploide: Célula que contém os dois conjuntos de cromossomos homólogos (um pater-
no e o outro materno), contendo uma duplicata de cada gene.
● Envoltório nuclear: Membrana dupla visível no microscópio eletrônico, que separa o 
núcleo do citoplasma. Este envoltório só existe em células eucarióticas. 
● Haploide: Célula que contém apenas um conjunto de cromossomos como as células de 
linhagem sexual (óvulos e espermatozoides).
● Mosaico fluido: Nome do modelo proposto para as membranas plasmáticas. As 
membranas são constituídas por uma bicamada lipídica, fluida, onde se inserem as 
proteínas. 
● Neurotransmissores: Molécula produzida nas sinapses do sistema nervoso que trans-
mitem os impulsos nervosos.
Fonte: Alberts et al., 2017; De Robertis e Hib, 2015; Junqueira e Carneiro, 2005.
UNIDADE 1 TÓPICOS DE BIOLOGIA CELULAR
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Plano de Estudos
• Estrutura e função Molecular dos Ácidos nucleicos (DNA e RNA).
• Mecanismos da Duplicação do DNA.
• Mecanismos de Transcrição.
• Mecanismos de Tradução e Síntese Proteica.
• Leis Mendelianas.
• Heranças Autossômicas (Dominante e Recessiva).
• Herança ligada aos Cromossomos Sexuais.
• Mutações Numéricas, Estruturais e Anomalias Genéticas.
Objetivos da Aprendizagem
• Compreender as principais funções e constituintes dos Ácidos nucleicos.
• Entender os mecanismos de duplicação da molécula de DNA. 
• Estudar os principais mecanismos de Transcrição e tradução de uma molécula 
de proteína.
• Aprender sobre as principais conclusões das Leis Mendelianas.
• Compreender como ocorre uma herança autossômica dominante e recessiva e 
seus exemplos.
• Entender quais são as possíveis heranças ligadas aos cromossomos sexuais 
nos seres humanos.
• Estudar sobre os principais eventos gerando mutações numéricas, estruturais.
• Aprender as principais anomalias genéticas nos seres humanos.
Professor Doutor Layon Zafra Lemos
TÓPICO DE TÓPICO DE 
GENÉTICAGENÉTICA2UNIDADEUNIDADE
INTRODUÇÃO
40UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
Prezado (a) aluno (a)!
Nesta unidade aprenderemos os principais conteúdos referentes aos estudos de 
Genética, dedicados aos estudos da hereditariedade através da molécula de DNA e RNA, 
mecanismos para a produção de proteínas através das etapas de Duplicação do DNA, 
Transcrição dos códons e Tradução de uma determinada proteína. 
Além disso, aprenderemos as principais conclusões das Leis Mendelianas, também 
aplicadas nos dias de hoje e contribuindo para estabelecer possíveis diagnósticos de 
doenças hereditárias a nível de heranças autossômicas dominantes e recessivas, heranças 
ligadas aos cromossomos sexuais e mutações nos cromossomos, podendo aumentar ou 
diminuir a quantidade de cromossomos dos seres humanos, apresentando organismos 
afetados causados por diversas síndromes abordadas nos últimos tópicos desta Unidade.
 
Portanto, prezado (a) aluno (a), desejo a você uma boa leitura e aprendizado.
41
ESTRUTURA E FUNÇÃO 
MOLECULAR DOS ÁCIDOS 
NUCLEICOS (DNA E RNA)1
TÓPICO
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
Os geneticistas James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA 
(ácido desoxirribonucleico) em 1953. Esse modelo da estrutura do DNA foi revolucionário 
e propuseram a definição de gene em termos químicos, abriram o caminho para a 
compreensão da ação gênica e da hereditariedade a nível molecular. A história começa no 
século XX, quando o resultado de vários experimentos levou esses cientistas a concluírem 
que o DNA é o material genético e não outra molécula biológica como um carboidrato, 
proteína ou um lipídio. 
Esse modelo da dupla hélice, proposto por Watson e Crick, foi realizado com base 
nos resultados de outros experimentos através de outros pesquisadores. Watson e Crick 
se basearam nas descobertas anteriores referentes à composição química do DNA e 
proporções de suas bases nitrogenadas, e as imagens de difração de raios-x revelaram que 
DNA é uma hélice de dimensões parecidas, concluindo que a molécula de DNA é composta 
por dupla hélice e por duas cromátides de nucleotídeos ligados que se enrolam uma a outra 
fita, formando estrutura de dupla hélice. 
42UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
1.1 Estrutura do DNA
A molécula do DNA é constituída por 3 blocos estruturais básicos compondo três 
tipos de componentes químicos, sendo: (1) fosfato – um radical de ácido fosfórico, (2) 
açúcar que apresenta moléculas formadas por 5 átomos de carbono denominado de 
pentose e (3) Bases nitrogenadas – Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina 
(G). As bases Adenina (A) e Guanina (G) possuem uma estrutura química de dois anéis 
característicos de um tipo de substância chamada de purina. As outras duas bases, 
Citosina (C) e Timina (T), têm uma estrutura com um só anel chamada de pirimidina e seu 
pareamento sempre será: Adenina (A) pareia com Timina (T) e Citocina(C) pareia com 
Guanina (G) \ A-T e C-G. 
Assim, esses componentes químicos do DNA são dispostos em grupos chamados 
de nucleotídeos, cada um composto de um grupo fosfato, uma molécula de desoxirribose 
e qualquer uma das quatro bases nitrogenadas ligadas por ligações fosfodiéster.
Além disso, os dois filamentos de nucleotídeos são mantidos juntos em dupla hélice 
por pontes de hidrogênio entre as bases de cada filamento, formando uma estrutura espiralada/
dupla hélice e seus átomos de carbono dos grupamentos de açúcares, numerados de 1’ a 
5’ por uma ligação fosfodiéster, conectando o átomo do carbono 5’ de uma desoxirribose ao 
átomo do carbono 3’ da desoxirribose adjacente. Assim, cada ligação açúcar-fosfato é dita 
como tendo uma extremidade 5’ para 3’, conforme mostrado na figura 1.
FIGURA 1 - ESTRUTURA DA MOLÉCULA DE DNA
 
Fonte: Brasil Escola, 2021. Disponível em:
 https://brasilescola.uol.com.br/biologia/dna.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/dna.htm
43UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
1.2 Estrutura do RNA
O RNA (Ácido Ribonucleico) também é denominado como ácido nucleico, mas 
apresenta algumas características que diferem do DNA. O RNA geralmente possui apenas 1 
cadeia de nucleotídeos unifilamentares e não em dupla hélice como o DNA, permitindo que 
essa molécula seja mais flexível e possa formar uma variedade maior de formas moleculares 
tridimensionais e complexas. Em sua estrutura química possui o açúcar (pentose), sendo 
ribose em seus nucleotídeos contendo um grupo hidroxila (OH) ligado ao átomo de carbono 
2’, enquanto o açúcar do DNA possui apenas 1 átomo de hidrogênio no carbono 2’. 
Com isso, o filamento do RNA é formado de um grupo fosfato de açúcar com uma 
base covalentemente ligada ao carbono 1 em cada ribose. Assim, as ligações químicas 
açúcar-fosfato no RNA também permanecerão na direção de 5’ para 3’. Seus nucleotídeos 
são formados pelas bases nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Citocina (C) e 
Uracila (U) que estão presentes no lugar da Timina (T). Assim, o pareamento das bases 
nitrogenadas do RNA será: Adenina (A) pareia com Uracila (U) e Citocina (C) pareia 
com Guanina (G) \ A-U e C-G, conforme apresentado na Figura 2. 
FIGURA 2 - COMPARAÇÃO DE UM RNA E DNA
Fonte: Wikipédia, 2021. Disponível em: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ribonucleico#/media/
Archivo:Difference_DNA_RNA-ES.svg
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ribonucleico#/media/Archivo:Difference_DNA_RNA-ES.svg
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ribonucleico#/media/Archivo:Difference_DNA_RNA-ES.svg
44UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
1.2.1 Tipos de RNA
Os RNas podem apresentar alguns tipos de formato e função dentro de uma célula, 
sendo:
 ●RNA mensageiro (RNAm): responsável por levar a informação do DNA do núcleo 
até o citoplasma, onde a proteína será produzida. Como o RNA é uma cópia fiel de 
uma das fitas de DNA, é a partir dessa informação que o RNA mensageiro irá de-
terminar quais são os aminoácidos necessários para a formação de determinada 
proteína, pois ele possui as trincas (códons) de bases nitrogenadas que definem 
cada aminoácido. 
 ●RNA transportador (RNAt): é produzido a partir de uma fita do DNA. Esse RNA 
é assim chamado porque ele é o responsável por transportar os aminoácidos (aa) 
que serão utilizados na formação das proteínas até os ribossomos, onde ocorrerá 
a síntese das proteínas.
 ●RNA ribossômico (RNAr), faz parte da constituição dos ribossomos (organela 
citoplasmática). É nos ribossomos que a sequência de bases do RNA mensageiro 
é interpretada e a proteína é, de fato, sintetizada.
45
MECANISMOS DA 
DUPLICAÇÃO DO DNA2
TÓPICO
De acordo com Watson e Crick (1953), o mecanismo das cópias do DNA se refere 
a replicação semiconservativa. É possível comparar a estrutura da molécula de DNA 
com um zíper, demonstrando a deselicoidização dos dois filamentos que irá expor as bases 
nitrogenadas em cada filamento. Com essas bases nitrogenadas expostas, tem o potencial 
para ocorrer o pareamento dos nucleotídeos livre, pareando corretamente a sua base 
complementar.
Cada um dos filamentos de DNA irá agir como um molde, para dirigir a montagem 
das bases complementares, para reestruturar uma dupla hélice idêntica ao filamento 
original. Com isso, a replicação semiconservativa ocorre pelo processo de que as duplas 
hélices de cada molécula-filha de DNA terão um filamento da molécula original de DNA e 
um filamento recém-sintetizado, conforme demonstra a figura 3. 
 
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
46UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 3 - REPRESENTAÇÃO DO MODELO DE REPLICAÇÃO DO DNA. FITAS AZUL-ESCURO 
(FITA MOLDE), FITAS AZUL-CLARO (FITA-FILHA).
Fonte: Wikipédia, 2005. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Replica%C3%A7%C3%A3o_do_
ADN#/media/Ficheiro:Dna-split.png
2.1 Etapas da Replicação do DNA
Nesta etapa ocorrerá a replicação da molécula de DNA, sendo duplicada. Esse 
processo de replicação é mediado por ação de algumas enzimas denominadas de helicases, 
responsáveis por desenrolar a dupla hélice de DNA e separar as cadeias de nucleotídeos, 
gerando pontos de origens de replicação. Essas enzimas atuam no processo de ligação 
do DNA, formando “bolhas” de replicação. 
Em células eucarióticas, o início da replicação pode-se iniciar em diversos pontos 
da molécula do DNA, apresentando-se diversas bolhas formadas que irão fundir-se 
posteriormente, fazendo com que a replicação ocorra de forma mais rápida, ocorrendo a 
replicação nos dois sentidos da fita de DNA. 
Além disso, enzimas como as helicases movem-se sobre as fitas de DNA, rompendo 
as pontes de hidrogênio, separando duas fitas de DNA e apresentando uma forma de Y 
chamada de forquilha de replicação. 
Para evitar que as cadeias de pontes de hidrogênio liguem-se novamente, proteínas 
ligantes ao DNA de cadeia simples, chamada de SSB, ligam-se às cadeias simples deixando 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Replica%C3%A7%C3%A3o_do_ADN#/media/Ficheiro:Dna-split.png
https://pt.wikipedia.org/wiki/Replica%C3%A7%C3%A3o_do_ADN#/media/Ficheiro:Dna-split.png
https://www.biologianet.com/biologia-celular/enzimas.htm
47UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
as bases nitrogenadas livres para ocorrer a formação de uma nova cadeia denominada de 
cadeia complementar. Essa cadeia complementar iniciará uma cadeia de RNA, sintetizada 
por meio da ação da enzima primase e o iniciador completado é então pareado com a fita 
molde, iniciando a nova cadeia de DNA. Assim, o início da formação da nova cadeia de 
DNA ocorrerá da extremidade 3' para 5’. 
Enzimas, denominadas de DNA-polimerases, iniciam a ligação dos nucleotídeos 
livres no núcleo ao RNA iniciador e, em seguida, adicionam os nucleotídeos complementares 
aos da fita-molde. Esses nucleotídeos só poderão ser adicionados na extremidade 3' da 
nova fita de DNA que está sendo sintetizada. 
Assim, a nova fita poderá ser aumentada apenas no sentido do lado do carbono 
da pentose ligado ao fosfato (carbono 5') em direção ao carbono 3' da pentose (5'→3'). À 
medida que a forquilha de replicação vai sendo aberta, a adição de nucleotídeos em uma 
das fitas dá-se de forma contínua, essa fita é denominada de fita líder ou fita molde. 
No entanto, para que a outra fita seja alongada nesse sentido, a adição de 
nucleotídeos ocorrerá em sentido oposto ao da progressão da forquilha por meio de 
fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki. Essa fita é denominada de fita 
descontínua e, diferentemente da fita líder que necessita apenas de um nucleotídeo 
iniciador, cada fragmento dela deverá ser iniciado separadamente. Ao fim, a enzima DNA 
ligase liga-se aos fragmentos de Okazaki, formando uma fita única de DNA. Tem-se 
agora duas moléculas de DNA, exatamente iguais em relação à sequência de nucleotídeos, 
sendo que essas moléculas são constituídas por uma fita antiga, pertencente à molécula 
original e uma fita nova (Figura 4).
48UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICAFIGURA 4 - ETAPAS DA DUPLICAÇÃO DO DNA
Fonte: Wikipédia, 2007. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Fragmento_de_Okazaki#/media/
Ficheiro:DNA_replication_en.svg
49
MECANISMOS DE 
TRANSCRIÇÃO3
TÓPICO
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
A partir da finalização do mecanismo de duplicação da molécula de DNA, as 
primeiras etapas de transferência de informações dos genes para os produtos gênicos 
ocorrem dentro de uma sequência de DNA no genoma de qualquer organismo. Sendo essa 
sequência codificada à informação que especifica cada um dos produtos gênicos que um 
organismo poderá gerar. 
Além disso, essas sequências de DNA também contêm informações específicas, 
sintetizadas em uma molécula intermediária que é a cópia de um gene distinto, através de 
uma sequência de DNA como guia, sendo essa molécula formada denominada de RNA 
(ácido ribonucleico). A transcrição é realizada por enzimas chamadas de RNA polimerases, 
que se ligam aos nucleotídeos para produzir uma cadeia de RNA. 
Além disso, nos organismos eucariontes, as moléculas de RNA devem ser 
processadas após a transcrição: sendo emendadas por uma estrutura denominada de cap 
5' e uma estrutura denominada de cauda poli A, adicionadas em suas extremidades e 
controlando separadamente para cada gene em seu genoma. Assim, os mecanismos de 
transcrição ocorrerão em três estágios: iniciação, alongamento e término (Figura 5 e 6). 
3.1 Iniciação
A RNA polimerase liga-se a uma sequência de DNA chamada de promotor, 
encontrada próximo ao início de um gene. Cada gene possui sua própria região promotora. 
Uma vez ligada, a RNA polimerase separa as fitas de DNA, provendo o molde de cadeia 
simples, de um só filamento, necessário para a transcrição.
50UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
3.2 Alongamento
Filamento de DNA (fita molde) age como molde para a RNA polimerase. Conforme 
ela "lê" esse molde, uma base por vez, a polimerase constrói uma molécula de RNA feita 
de nucleotídeos complementares, formando uma cadeia que cresce na direção 5’ para 3’. 
O transcrito de RNA carrega a mesma informação que o filamento não molde (codificador) 
de DNA, apresentando assim a base Uracila (U) em vez de Timina (T), por ser um filamento 
de RNA.
3.3 Término
Sequências chamadas de finalizadores sinalizam que o transcrito de RNA está 
completo. Uma vez transcritos, os finalizadores liberam o transcrito da RNA polimerase, 
formando um mecanismo de término envolvendo a formação de um grampo na molécula 
deste RNA. 
Assim, nos organismos eucariontes, o transcrito de um gene codificador de uma 
proteína é chamado de pré-RNAm e devem ter suas pontas modificadas pela adição de 
um cap 5' (no começo) e uma cauda poli A 3' (no final). Além disso, em muitos organismos 
eucariontes os pré-RNAms sofrem uma etapa denominada de splicing. Nesse processo, 
partes do pré-RNAm (chamadas íntrons) são cortadas fora e as peças remanescentes 
(chamadas éxons) são unidas novamente para continuar e iniciar a próxima etapa 
denominada de Tradução para ser sintetizadas as proteínas.
FIGURA 5 - MECANISMO DE TRANSCRIÇÃO
Fonte: Wikipédia, 2009. Disponível em:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Transcri%C3%A7%C3%A3o_(gen%C3%A9tica)#/media/Ficheiro:DNA_transcription.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Transcri%C3%A7%C3%A3o_(gen%C3%A9tica)#/media/Ficheiro:DNA_transcription.svg
51UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 6 - ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO 
Fonte: Wikipedia, 2015. Disponível em:
https://pt.wikipedia.org/wiki/ARN-polimerase#/media/Ficheiro:Esquema_da_transcri%C3%A7%C3%A3o_
pela_RNA_pol_de_c%C3%A9lulas_eucari%C3%B3ticas_e_procari%C3%B3ticas,_com_as_fases_de_ini-
cia%C3%A7%C3%A3o,_alongamento_e_termina%C3%A7%C3%A3o2.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/ARN-polimerase#/media/Ficheiro:Esquema_da_transcri%C3%A7%C3%A3o_pela_RNA_pol_de_c%C3%A9lulas_eucari%C3%B3ticas_e_procari%C3%B3ticas,_com_as_fases_de_inicia%C3%A7%C3%A3o,_alongamento_e_termina%C3%A7%C3%A3o2.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/ARN-polimerase#/media/Ficheiro:Esquema_da_transcri%C3%A7%C3%A3o_pela_RNA_pol_de_c%C3%A9lulas_eucari%C3%B3ticas_e_procari%C3%B3ticas,_com_as_fases_de_inicia%C3%A7%C3%A3o,_alongamento_e_termina%C3%A7%C3%A3o2.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/ARN-polimerase#/media/Ficheiro:Esquema_da_transcri%C3%A7%C3%A3o_pela_RNA_pol_de_c%C3%A9lulas_eucari%C3%B3ticas_e_procari%C3%B3ticas,_com_as_fases_de_inicia%C3%A7%C3%A3o,_alongamento_e_termina%C3%A7%C3%A3o2.jpg
52
MECANISMOS DE TRADUÇÃO 
E SÍNTESE PROTEICA4
TÓPICO
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
Os mecanismos estudados nos tópicos anteriores mostraram que o DNA é copiado 
de geração a geração e o RNA é sintetizado a partir de regiões específicas do DNA. 
Assim, após ocorrer os eventos de Replicação e Transcrição, a última etapa dos eventos 
será a Tradução que irá sintetizar uma proteína, sendo essencial para a manutenção e o 
crescimento celular das células procarióticas e eucarióticas. 
Esse processo é realizado por estruturas denominadas de Ribossomos e 
apresentam três sítios de ligação (Figura 7): 
● O sítio P, em que a molécula de RNAt (RNA transportador) está ligada à cadeia 
polipeptídica que está sendo formada; 
● O sítio A, em que está presente o RNAt que carrega o próximo aminoácido a ser 
adicionado;
● O sítio E, em que o RNAt, após deixar o aminoácido que será adicionado, sai do 
ribossomo.
53UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 7 - ESTRUTURA E MORFOLOGIA DE UM RIBOSSOMO 
Fonte:Wikipédia, 2011. Disponível em: 
 https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossoma#/media/Ficheiro:Ribosome_mRNA_translation_pt.svg
O código genético é a organização responsável pela ordem dos nucleotídeos que 
formam o DNA e a sequência dos aminoácidos que compõem as proteínas constituindo 
os códons. Cada códon é representado por uma sequência de três nucleotídeos que 
transporta a mensagem codificadora de uma proteína, determinando o sequenciamento 
dos aminoácidos que a formam. Além disso, o código genético (Figura 8) é formado por 
quatro bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e uracila (U).
A combinação dessas bases faz com que seja determinado o aminoácido necessário 
para formação de uma proteína. Assim, a sequência de bases no ácido desoxirribonucleico 
(DNA) e no ácido ribonucleico (RNA) é capaz de fornecer a informação da sequência 
necessária para criar os aminoácidos e agrupá-los na sequência correta nas proteínas.
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossoma#/media/Ficheiro:Ribosome_mRNA_translation_pt.svg
54UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 8 - CÓDIGO GENÉTICO DESIGNA OS AMINOÁCIDOS ESPECIFICADOS POR CADA 
CÓDON. (U: URACILA), (C: CITOCINA), (A: ADENINA) E (G: GUANINA)
Fonte: Só Biologia, 2021. Disponível em:
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico6.php
O RNAm (RNA mensageiro) contará com sequência de nucleotídeos (códons) 
traduzida em uma sequência de aminoácidos, que dará origem a um polipeptídeo (proteína). 
Essa tradução é realizada pelo RNAt (RNA transportador), o qual traduz cada série de 
códons (trincas de nucleotídeos) presentes no RNAm em um aminoácido. Além disso, o 
RNAt apresenta uma trinca de nucleotídeos (anticódon) em uma de suas extremidades 
e um aminoácido correspondente na outra extremidade. O RNAt transportará então o 
aminoácido específico até os ribossomos, estruturas celulares nas quais ocorre a síntese 
de proteínas, pareando seu anticódon ao códon complementar do RNAm.
Com isso, a tradução ocorre em três etapas, sendo: iniciação da tradução, alonga-
mento da cadeia polipeptídica e término da tradução (Figura 9).
 
4.1 Iniciação 
União das duas subunidades do ribossomo com o RNAm e RNAt, este trazendo o 
primeiro aminoácido da cadeia polipeptídica.
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico6.php
https://www.biologianet.com/biologia-celular/aminoacidos.htm
55UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
4.2 Alongamento
Os demais aminoácidos que compõem a cadeia polipeptídica são adicionados. O 
anticódon do RNAt pareia-secom o RNAm no sítio A. O RNAr (RNA ribossômico) catalisa 
a formação da ligação peptídica entre o novo aminoácido e a cadeia em formação. O 
polipeptídio é separado do RNAt presente no sítio P e ligado ao aminoácido do RNAt do sítio 
A. O RNAt presente no sítio P é deslocado ao sítio e é retirado, em seguida, do ribossomo, 
enquanto o RNAt do sítio A é deslocado ao sítio P. O RNAm também é deslocado no 
ribossomo e leva ao sítio A o próximo códon a ser traduzido, dando sequência ao processo 
até a identificação do códon de término.
4.3. Término
Após a identificação do códon de término, uma proteína chamada de fator de término, 
liga-se a esse códon induzindo a ligação de uma molécula de água na porção final da cadeia, 
fazendo com que ocorra a quebra da ligação entre o peptídeo e o RNAt presente no sítio P. O 
peptídeo formado é então liberado através do túnel de término presente na subunidade maior 
do ribossomo. Após esse processo, as cadeias polipeptídicas formadas podem passar por 
diferentes processos de transformação, de modo a tornar essas proteínas funcionais.
FIGURA 9 - ETAPAS DA TRADUÇÃO E SÍNTESE PROTEICA
Fonte: Wikipédia, 2011. Disponível em:
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossoma#/media/Ficheiro:Ribosome_mRNA_translation_pt.svg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ribossoma#/media/Ficheiro:Ribosome_mRNA_translation_pt.svg
56
LEIS MENDELIANAS5
TÓPICO
As Leis Mendelianas apresentaram a primeira análise da Herança monogênica 
como uma via para a descoberta do gene. Assim, essa lei é denominada pelo seu criador 
Gregor Johann Mendel, monge agostiniano. Em seus experimentos utilizou as ervilhas 
como modelo experimental, a fim de compreender as características da hereditariedade 
entre os anos de 1856 e 1863. Com isso, seus resultados obtidos nesses experimentos 
foram fundamentais para o avanço da genética, sendo uma área da biologia que estuda 
os processos de transmissão das características genéticas de um indivíduo para seus 
descendentes. Assim, hoje em dia, essa área é de fundamental importância para estudos 
relacionados à prevenção e tratamento de diversas doenças e também para os estudos da 
hereditariedade de diversos organismos através de seus descendentes.
Com base nas Leis de Mendel, é possível conceituar alguns termos fundamentais 
para a Genética Moderna, utilizados nos dias de hoje, conforme apresentados na tabela 1.
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/biologia/genetica
57UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
TABELA 1 - PRINCIPAIS CONCEITOS DE TERMOS MAIS UTILIZADOS NA GENÉTICA
Conceitos Características
Alelo Forma alternativa de um gene e afeta a mesma característica 
de forma diferente.
Células diploides As células diploides são formadas por dois cromossomos 
(2n).
Células haploides As haploides são formadas por um cromossomo (n).
Cromossomos Arranjo linear de ponta a ponta de genes e DNA.
Hereditariedade Transmissão de características dos pais para os seus 
descendentes, através da reprodução.
Gametas Células sexuais. Nos humanos existem os espermatozoides 
(masculino) e os óvulos (feminino). 
Gene Fragmento de DNA responsável pela codificação e 
determinação das características do indivíduo.
Genótipo Constituição genética do indivíduo. 
Fenótipo Características bioquímicas, fisiológicas e morfológicas 
notáveis visualmente no indivíduo.
Homozigoto Refere-se ao estado de levar um par de alelos idênticos em 
um locus.
Heterozigoto Um organismo individual tendo um par de genes heterozigotos 
(#).
Dominância Descreve um alelo que se expressa da mesma maneira 
tanto em uma única cópia (heterozigoto), como em uma 
cópia dupla (homozigoto). 
Recessivo Refere-se a um alelo ou fenótipo expresso apenas quando 
há duas cópias do alelo recessivo (homozigoto). O
O alelo recessivo não é expresso no fenótipo heterozigoto.
Fonte: o autor
Mendel utilizou as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum) em seus experimentos, uma 
planta de fácil cultivo, com ciclo reprodutivo curto que produz muitas sementes (Figura 
10). Além disso, sua metodologia consistia no cruzamento de ervilhas de linhagem pura 
(Plantas que após seis gerações mantinham suas características). 
Após a seleção dessas linhagens puras foi realizada a polinização cruzada, 
sendo extraído o pólen de uma ervilha com características para as sementes amarelas e 
colocado esse pólen em outra ervilha com características de sementes verdes, conforme é 
demonstrado o cruzamento dessas linhagens puras (Figura 11). 
Os primeiros descendentes foram denominados de geração de filhos primários 
(F1), que em seguida foram autofecundadas originando a geração de filhos secundários 
(F2). 
58UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
Após obter esses resultados nos cruzamentos, Mendel analisou algumas 
características da geração parental (P) de todos os descendentes e classificou:
Cor das sementes era determinada por dois fatores: 
Um fator para gerar sementes amarelas de caráter DOMINANTE;
Outro fator para gerar sementes verdes de caráter RECESSIVO.
 
Assim, Mendel (1857) descreveu sua 1ª Lei denominada de Lei da Segregação 
dos Fatores ou Monoibridismo, concluindo que “Todas as características de um indivíduo 
são determinadas por genes que separam, durante a formação dos gametas, sendo que, 
assim, pai e mãe transmitem apenas um gene para seus descendentes”.
FIGURA 10 - ERVILHAS E AS CARACTERÍSTICAS ESTUDADAS POR GREGOR MENDEL EM SEUS 
EXPERIMENTOS GENÉTICOS
Fonte: Brasil Escola, 2021. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/primeira-lei-mendel.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/primeira-lei-mendel.htm
59UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 11 - CRUZAMENTOS DA PRIMEIRA LEI DE MENDEL
Fonte: Só Biologia, 2021. Disponível em:
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel2.php
Após esses cruzamentos e seus respectivos resultados na 1ª Lei, Mendel continuou 
seus experimentos a partir do cruzamento de ervilhas de linhagens puras, sendo de 
características de sementes amarelas e lisas (fator dominante) e ervilhas de características 
com sementes verdes e rugosas (fator recessivo). Assim, como ele esperava, a geração 
F1 foi composta por sementes amarelas e lisas. 
Em seguida, as ervilhas da geração F1 foram autofecundadas e na geração F2 
obteve nesses cruzamentos diferentes fenótipos, sendo: (9) sementes amarelas e lisas; (3) 
sementes verdes e lisas; (3) sementes amarelas e rugosas e apenas (1) semente verde e 
rugosa, conforme é apresentado na Figura 12.
Com isso, Mendel (1865) concluiu sua 2ª Lei denominada de Lei da 
Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo sendo descrita como: 
“As diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em 
outras características”. 
Assim, Mendel (1865) concluiu que os fatores de características diferentes eram 
segregados de modo independente, dando origem aos indivíduos de características não 
relacionadas. Uma semente amarela não será necessariamente lisa, bem como a verde 
não será necessariamente rugosa.
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel2.php
60UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
FIGURA 12 - CRUZAMENTOS DA SEGUNDA LEI DE MENDEL. GENÓTIPOS E FENÓTIPOS 
CRUZADOS SENDO: (V): DOMINANTE (COR AMARELA); ®: DOMINANTE (FORMA LISA); 
(VV): RECESSIVO (COR VERDE) E (RR): RECESSIVO (FORMA RUGOSA)
Fonte: Toda Matéria, 2021. Disponível em:https://www.todamateria.com.br/leis-de-mendel/
https://www.todamateria.com.br/leis-de-mendel/
61
HERANÇAS AUTOSSÔMICAS 
(DOMINANTE E RECESSIVA)6
TÓPICO
UNIDADE 2 TÓPICOS DE GENÉTICA
As reproduções humanas podem fornecer muitos exemplos de heranças 
monogênicas, apresentando diversos distúrbios a nível de cromossomos autossômicos 
(em Humanos são 44 cromossomos autossômicos apresentados em ambos os sexos e 2 
cromossomos sexuais, “homem XY e mulheres XX” / 2n=46). 
Esses distúrbios são apresentados através de Heredogramas (Representações que 
permitem a observação da relação