Buscar

Biologia Celular - Apostila (UFSM)

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 66 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 66 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 66 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA 
 
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXATAS 
 
CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
 
 
Caderno Didático de 
Biologia Celular (BLG 138) 
 
 
 
 
 
Élgion Loreto 
 
Departamento de Biologia -2005 
 
Sumário: 
 Página 
 
Introdução 3 
Primeira Parte 
Uma breve revisão de Biologia Celular 4 
A lógica da composição molecular dos seres vivos 4 
Estruturas supra-moleculares e a emergência de novas propriedades 12 
A organização celular: o conceito de célula mínima 16 
Da célula procariótica para a célula eucariótica 24 
Segunda Parte 
Recomendações de ordem geral a serem observadas no uso do Laboratório. 27 
O uso do microscópio óptico (mo) 29 
Observando células de epitélio de escamas de cebola 40 
Propriedades físico-químicas dos componentes da membrana plasmática. 41 
Comparando células procariotas e eucariotas. 42 
Um pouco de físico-química: pH 44 
Estudando a passagem de solutos e solventes pela membrana plasmática. 47 
Fracionamento celular : 
 centrifugação. 49 
 cromatografia 51 
 eletroforese 53 
Observação de ciclose e cloroplastos em células de Elodea 54 
Observando cílios e sistema de endomembranas 57 
Preparação de lâminas permanentes 59 
Observação de complexo de Golgi em lâminas permanentes de epidídimo 60 
Observação de células musculares estriadas 61 
Observação de mitose em ponta de raiz de cebola 62 
Atividades de práticas de biologia como componente 
de formação pedagógica. 
 atividade 1 – Biologia na cozinha. 65 
 atividade 2 - O uso de modelos didáticos e simulações 65 
 
 2
 
INTRODUÇÃO 
 Biologia Celular (BLG 138) é uma disciplina do primeiro semestre, e ministrada com duas 
horas/aula (h/a) teóricas e duas h/a práticas semanais. 
 Os principais objetivos da disciplina são o dar ao aluno: 
- uma visão atual da organização e funcionamento celular, assim como o domínio dos 
conceitos básicos dessa área do conhecimento; 
- uma visão histórica sobre as principais descobertas que levaram aos paradigmas atuais 
dessas ciências; 
- instrumentalização para busca de informação e atualização, de forma autônoma nessa 
área do conhecimento; 
- instrumentalização para o desenvolvimento de atividades didáticas de Biologia Celular, 
para todos os níveis de ensino, incluindo as atividades práticas. 
 
O presente Caderno Didático foi escrito para auxiliar a atingir os objetivos descritos acima. 
Para tal, ele consta de duas parte: 
1a) Uma breve revisão teórica atualizada, porém escrita em nível de ensino médio. Este 
texto servirá de base para as primeiras semanas de aula teórica que consistirá de uma revisão 
geral de Biologia Celular. 
2a) Protocolos das aulas práticas. Estas atividades serão executadas durante as aulas 
práticas e cabe ao aluno fazer o registro solicitado nos protocolos. Pensamos ser este material 
uma posterior fonte de consulta para a execução de atividades didáticas. 
 
O aprofundamento teórico, que se seguirá à revisão apresentada na primeira parte deste 
Caderno Didático será feito a partir da seguinte bibliografia: 
 
CARVALHO, H.F. e RECCO-PIMENTEL, S.M. A célula 2001. Barueri,SP, Ed. Manole, 2001. 
JUNQUEIRA , L.C. e CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 7a Ed. Rio de Janeiro, 
Guanabara-Koogan, 2000. 
DeROBERTIS, E.D.P. e DeROBERTIS, E.M.F. Bases da Biologia Celular e Molecular. 14 ed, Rio 
de Janeiro, Guanabara-Koogan, 2003. 
COOPER, G.M. A célula, uma abordagem molecular. 2 ed P. Alegre, Artes Médicas, 2001. 
ALBERTS, B. e colaboradores. Fundamentos da Biologia Celular. P. Alegre, Artes Médicas, 
1999. 
 ALBERTS, B. e colaboradores. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. P. Alegre, Artes Médicas, 
2004. 
 
 
 
 3
Uma breve revisão de Biologia Celular 
 
Unidade I 
A lógica da composição molecular 
dos seres vivos: 
 
DE QUE SÃO FEITAS AS CÉLULAS? 
Os conceitos primordiais para o 
entendimento dos seres vivos são aqueles 
relacionados aos tipos de moléculas que os 
compõem. Os seres vivos são formados por 
células e todas as células são constituídas 
pelos mesmos componentes químicos, 
organizados em uma “lógica” muito simples: 
átomos se agrupam para formar moléculas, 
estas, nos seres vivos são as vezes muito 
grandes, e por isto chamadas de 
macromoléculas, que se associam para 
formar as organelas e demais partes da 
célula. (Figura 1). 
Figura 1. Organização das estruturas 
celulares a partir dos átomos. 
 
 
 
1. A água e suas propriedades especiais 
 A água é a molécula mais abundante 
nos sistemas vivos e perfaz 70%, ou mais, do 
peso da maioria das formas de vida. Sempre 
admitimos a água como um líquido inerte, 
suave, conveniente para muitos propósitos 
práticos. Embora seja quimicamente estável, 
ela é uma substância com propriedades 
incomuns. Na verdade, a água e seus 
produtos de ionização, os íons H+ e OH-, 
influenciam profundamente nas propriedades 
de muitos componentes importantes das 
células, como as enzimas, as proteínas, os 
ácidos nucléicos e os lipídios. 
 A molécula da água é eletricamente 
neutra, mas o arranjo dos átomos de 
hidrogênio e oxigênio em forma de V torna 
essa molécula um dipolo elétrico. Pela 
presença dos dois pólos (+ e -) a água é dita 
um solvente polar. 
 A água é melhor solvente do que a 
maioria dos líquidos comuns. Quase todos os 
sais minerais, podem ser dissolvidos na água 
sob forma de íons, como por exemplo, os 
íons de Na+, Cl -, K+, Mg++ . Estes íons, em 
especial, são de fundamental importância no 
controle da quantidade de água nas células 
(pressão osmótica), e atuam também no 
funcionamento de muitas enzimas e na 
excitabilidade das células. 
 As moléculas orgânicas, que são as 
moléculas mais importantes na constituição e 
 4
funcionamento dos seres vivos, podem 
apresentar três diferentes comportamentos 
com relação a água: a) são solúveis (se 
solubilizam totalmente na água, como a 
maioria dos glicídios); b) são insolúveis (por 
exemplo, as gorduras neutras), ou c) são 
anfipáticos, isto é, possuem uma parte da 
molécula que se dissolve na água e outra 
que é insolúvel. Temos,como exemplo desse 
último tipo, os lipídios e proteínas que 
compõem as membranas. 
 A forma e propriedades funcionais 
que as macromoléculas vão apresentar são 
profundamente influenciadas pelo modo com 
que elas interagem com a água. Sendo 
assim, esse líquido “inodoro, incolor e sem 
gosto” desempenha, no funcionamento 
celular, um papel muito importante. 
 
2. As moléculas orgânicas 
 Em uma primeira observação, 
podemos constatar que os seres vivos são 
quimicamente muito complexos. Suas 
moléculas orgânicas são “gigantescas” 
quando comparadas as moléculas “dos seres 
brutos” e, além disso, são extremamente 
variáveis. Por exemplo, um organismo bem 
simples como uma bactéria, pode ter mais de 
2.000 proteínas diferentes. Um ser humano 
deve ter em torno de 100.000 tipos de 
proteínas. 
 Como poderemos estudar 
quimicamente estes seres, se, considerando 
somente as proteínas, temos uma 
diversidade tão grande ? 
 Esta tarefa, que aparentemente é 
impossível, torna-se facilitada pelo fato de 
que as moléculas biológicas podem ser 
organizadas em apenas 4 classes. Além 
disso, deve-se levar em conta que as 
moléculas orgânicas são formadas por, 
aproximadamente, 30 componentes básicos. 
Entender esta classificação é fundamental 
para a compreensão da química da vida. 
 As quatro classes de moléculas 
orgânicas que estão presentesnas células 
são as seguintes: 
A) Glicídios (também chamados de 
açúcares ou carboidratos) 
B) Ácidos nucléicos 
C) Proteínas 
D) Lipídios (gorduras) 
 As três primeiras classes formam 
MOLÉCULAS POLIMÉRICAS, isto é , são 
moléculas compostas por “unidades que se 
repetem”, denominadas MONÔMEROS. 
Figura 2. Formação de polímeros 
 
 Podemos resumir a composição das 
macromoléculas orgânicas dos seres vivos 
na Figura 3, em que encontramos os átomos 
que compõem cada classe de 
macromolécula, os monômeros de cada 
classe e o polímero formado. 
 5
 Devemos lembrar que na Figura 3 as 
moléculas poliméricas aparecem formadas 
por poucos monômeros, mas na realidade, 
geralmente, elas são formadas por milhares 
deles. 
 
Figura 3. Classes de moléculas presentes 
nas células 
 
 Como podemos ver na Figura 3, seis 
principais tipos de átomos vão formar todas 
as moléculas orgânicas dos seres vivos. 
Estes seis elementos se organizam em 
aproximadamente 30 –40 tipos de moléculas 
(os monômeros) que podem ser classificados 
por sua estrutura química em 4 grupos. 
 No grupo dos glicídios, o principal 
monômero é a glicose. Nas proteínas, os 
monômeros são 20 diferentes aminoácidos 
e, nos ácidos nucléicos, são “basicamente” 
8 nucleotídeos. Somando-se a estes alguns 
tipos predominantes de lipídeos, teremos 
então, aproximadamente os 30- 40 
componentes químicos básicos, e suas 
variações, que são predominantes nos 
seres vivos. 
 
2.1 PROTEÍNAS 
 As proteínas são as moléculas 
responsáveis pelo funcionamento da 
célula. 
 
 Praticamente todas as atividades da 
célula e, portanto, de um organismo são 
executadas por proteínas. 
 O transporte de substâncias é 
realizado por proteínas, como por exemplo, a 
HEMOGLOBINA que transporta oxigênio. O 
movimento das organelas no interior da 
célula, e mesmo o movimento proporcionado 
pelos músculos, como um todo, é resultado 
da interação de proteínas como a TUBULINA 
e DINEIRA; a ACTINA e a MIOSINA. A 
proteção do nosso corpo contra os 
microrganismos que causam doenças é dada 
pela ação de ANTICORPOS, que são 
proteínas. Todas as reações químicas que, 
constantemente, estão ocorrendo em nosso 
organismo, são realizadas por proteínas 
especiais chamadas de ENZIMAS. Enfim, 
todo o funcionamento do nosso organismo se 
dá graças à atividade das PROTEíNAS. 
 Cada uma dessas funções é 
realizada por uma proteína diferente. Existe, 
 6
no corpo humano, cerca de 100.000 tipos 
diferentes de proteínas, cada uma sendo 
especialista em uma função. 
 As proteínas são construídas a partir 
de 20 tipos de aminoácidos, que diferem 
entre si através de uma parte da molécula, 
chamada de radical. 
 
 
Figura 4 - Os 20 aminoácidos que compõe 
as proteínas 
 
 As proteínas são formadas pela 
união de 100 ou mais aminoácidos. O que vai 
diferenciar uma proteína de outra é a 
seqüência dos aminoácidos que a compõem. 
Como existem 20 diferentes tipos desses 
aminoácidos e as várias proteínas podem ter 
comprimentos diferentes, temos uma 
diversidade muito grande nessa classe de 
macromoléculas (figura 4). Por exemplo, a 
enzima ribonuclease bovina é formada por 
124 aminoácidos, já a albumina do soro 
humano é formada por 528 aminoácidos. 
 A seqüência de aminoácidos que 
compõe uma proteína, recebe o nome de 
estrutura primária . A substituição de um 
único aminoácido em uma cadeia protéica, 
provoca uma alteração na estrutura primária 
dessa proteína. A conseqüência da 
modificação pode ser grave, resultando em 
uma nova proteína que não funcione 
corretamente dentro da célula. 
 Chamamos de estrutura secundária a 
interação entre os aminoácidos vizinhos um 
uma cadeia polipeptídica. A interação entre 
radicais + e – ou hidrofóbicos e hidrofílicos 
fazem com que parte da cadeia se organize 
em α hélice ou pregas (folhas) β. 
 Na Figura 5, está representada a 
estrutura primária da ribonuclease bovina, que 
é uma enzima que degrada o RNA. Na 
estrutura primária, está explícito apenas qual é 
a ordem dos aminoácidos que compõem uma 
proteína, ou seja, qual é o primeiro, o segundo, 
o terceiro... até o último aminoácido. 
 
 
Figura 5. Estrutura primária da ribonuclease bovina 
 
 A estrutura terciária de uma 
proteína, por sua vez, é aquela que 
representa como é a sua forma 
tridimensional. O formato da mioglobina, ou 
seja, sua estrutura terciária é representada 
na da Figura 6. A estrutura terciária das 
 7
proteínas depende da seqüência de 
aminoácidos (estrutura primária). 
 
 Figura 6. Estrutura secundária e 
terciária da mioglobina. 
 
Forma e Função das Proteínas 
 Para todo o lado que olhamos, 
podemos observar que a forma dos objetos é 
que ditam a sua função. Na Figura 7, temos a 
representação de uma tesoura e de uma 
colher. É muito difícil cortar um pano com 
uma colher, ou comer sopa com uma 
tesoura. A forma desses objetos é que 
permite sua função. 
Figura 7- Relação entre forma e função 
 
 O modo como uma proteína irá 
desempenhar a sua atividade dependerá de 
sua forma tridimensional, ou seja, depende 
de sua estrutura terciária, que em última 
análise depende da seqüência de 
aminoácidos que compõe a proteína 
(estrutura primária). 
 A troca, acréscimo ou retirada de um 
aminoácido PODE ocasionar alterações na 
estrutura dessa proteína, alterando sua forma 
e, portanto, sua função. A troca de um 
aminoácido na proteína ribonuclease, por 
exemplo, a substituição do terceiro 
aminoácido (treonina) por uma glicina 
resultará em uma proteína com outra forma 
tridimensional e incapaz de executar sua 
função. 
Somos formados por aproximadamente 100 
trilhões de células. As células são estruturas 
muito organizadas cujo funcionamento é, 
essencialmente, realizado por uma classe de 
moléculas, as proteínas. São as proteínas 
que irão dar forma as estruturas celulares, 
transportar substâncias, realizar as reações 
químicas necessárias a sobrevivência e 
crescimento da célula, enfim são elas que 
irão pôr as células a funcionar. Existem 
milhares de proteínas diferentes em cada 
célula. Cada proteína está envolvida em uma 
função ou atividade específica. Diferentes 
células apresentam proteínas diferentes, o 
que explica as variações nas formas e 
funções observadas em cada tipo celular 
 Portanto, para entender o 
funcionamento celular temos que olhar com 
atenção para as proteínas. As proteínas são 
cadeias de aminoácidos. Imagine uma 
 8
proteína como um colar de pérolas, cada 
aminoácido sendo uma pérola. Existem 20 
diferentes tipos de aminoácidos, o que 
poderia ser representado em nosso colar por 
pérolas de 20 cores diferentes. O número de 
pérolas e a seqüência nas cores das pérolas 
(aminoácidos) variam de proteína para 
proteína, como nos dois "colares" vistos na 
Figura 8. 
 
 
 
 
 Figura 8: Diferentes proteínas 
podem possuir diferentes números de 
aminoácidos (como no exemplo aqui temos 
um "colar" com 11 e outro com 9 contas). As 
proteínas diferem também com relação a 
seqüência de cores das contas do colar 
(seqüência de aminoácidos). 
 
 O número de aminoácidos varia 
de uma proteína para outra, as menores 
tem em torno de 50 aminoácidos e as 
maiores perto de 20.000. As proteínas se 
dobram formando uma estrutura 
tridimensional típica, ou seja cada 
proteína tem uma forma definida que 
depende da seqüência de aminoácidos 
que possui. É essa forma que vai ser 
responsável pela função da proteína. 
 Observe a sua volta diferentesobjetos e veja como a função de cada 
um deles está relacionada à sua forma. 
É a estrutura tridimensional que permitirá 
a uma enzima (proteína que ativa 
reações químicas) encaixar-se 
perfeitamente ao seu substrato e alterá-
lo. Vamos a um exemplo: o fator VIII é 
uma proteína de 2.531 aminoácidos e 
está envolvida na coagulação sanguínea. 
A ausência ou a redução da atividade 
dessa proteína no sangue causa a 
hemofilia clássica (hemofilia A), condição 
em que a pessoa pode morrer devido à 
hemorragia intensa e de longa duração, 
desencadeada por qualquer pequeno 
ferimento. 
 Há casos em que os hemofílicos 
têm o fator VIII no sangue, porém, essa 
proteína apresenta alguns dos seus 
aminoácidos trocados ou faltando, e isso 
causa uma alteração no formato 
tridimensional dessa proteína, impedindo 
que ela se ligue com as outras proteínas 
envolvidas na coagulação sanguínea, ou 
dificultando essa ligação. 
 Sabe-se também que algumas 
substituições de aminoácidos na proteína 
podem ter efeitos menos drásticos, 
provocando apenas uma pequena 
alteração de forma do fator VIII, sem 
comprometer o funcionamento de modo 
muito intenso. Neste caso, a pessoa 
pode ter um tempo de coagulação um 
pouco maior do que a maioria dos 
 9
indivíduos, sendo, no entanto, normal e 
não hemofílica. 
 
 
Enzimas 
 As enzimas formam uma classe 
especial de proteínas que tem como função 
catalisar (acelerar) as reações químicas. 
 Cada enzima é especializada em 
acelerar uma reação específica. Por 
exemplo, a enzima amilase age sobre o 
amido e o degrada até glicose. O amido, que 
é a substância que vai ser alterada durante a 
reação química, recebe o nome de 
SUBSTRATO. 
 Na enzima, existe uma região que se 
liga especificamente ao substrato e a esta 
região chamamos de SÍTIO ATIVO. Assim, 
após a interação do substrato com o sítio 
ativo, ocorre a reação química, sendo 
liberado o PRODUTO da reação, que no 
caso da amilase, é a glicose. 
 As enzimas não se alteram com a 
reação química que promovem, saindo 
intactas do processo, podendo ir localizar 
mais substrato para catalisar nova reação 
(Ver Figura 9). 
Figura 9 Esquema de uma reação enzimática 
 
 
 
As Proteínas na Nossa Dieta 
 As proteínas, enquanto 
macromoléculas, não são essenciais na dieta 
humana. Alguns monômeros que formam as 
proteínas é que são considerados essenciais 
para nutrição humana. 
Os aminoácidos chamados de essenciais são 
aqueles que nossas células não conseguem 
produzir. 
 As proteínas presentes nos alimentos 
são degradadas no aparelho digestivo. Essa 
degradação corresponde à separação da 
cadeia polipeptídica em monômeros. Os 
aminoácidos liberados são, então, levados 
através do sangue para todas as células do 
nosso corpo. Uma vez no interior de nossas 
células, esses aminoácidos serão utilizados 
para compor as nossas proteínas e fazer 
funcionar o nosso organismo. 
 As proteínas de um bife eram 
importantes no músculo da vaca. As 
proteínas do ovo seriam importantes para o 
pintinho que iria se desenvolver naquele ovo. 
Se essas proteínas entrassem intactas em 
nossa circulação, de nada adiantaria, pois 
não estariam aptas a desempenhar as 
funções que as nossas células devem 
executar. Além do mais, como sabemos, toda 
proteína estranha serve como antígeno, e 
provavelmente, a absorção de uma proteína 
de vaca ou de galinha provocaria uma reação 
alérgica. Nosso sistema imune reconheceria 
essas proteínas como estranhas ao 
organismo e criaria anticorpos contra elas. 
 As proteínas são moléculas muito 
grandes. Por exemplo, o colágeno é 
composto por aproximadamente 3.000 
 10
aminoácidos. Essa proteína fibrosa é o 
principal componente da matriz extracelular e 
do tecido conjuntivo. Se considerarmos que a 
molécula da água (que é bem menor que a 
de um aminoácido) tem dificuldade de 
atravessar a pele, como poderia ser 
absorvida uma molécula de 3.000 
aminoácidos? Mas muitos cremes “vendem” 
a idéia de que podemos “repor” o colágeno 
que está faltando em nossa derme, usando 
colágeno de galinha. Na verdade essa 
proteína não consegue atravessar a pele e 
chegar na derme, onde normalmente está 
depositada. Caso isso acontecesse, 
provocaria uma reação alérgica (seria um 
antígeno). 
 Os aminoácidos são divididos em 
essenciais, isto é, aqueles que precisam 
fazer parte de nossa dieta, pois não temos a 
capacidade de sintetizá-los e não essenciais 
(aqueles que podemos sintetizar). 
 A quantidade de proteínas 
necessárias na dieta varia conforme a idade 
e o estado fisiológico. Crianças, gestantes e 
lactantes necessitam mais proteínas do que 
adultos. Um adulto jovem, com intensa 
atividade física, deve consumir em torno de 
56g diária de proteínas. Os alimentos de 
origem animal, como carne, leite e ovos são 
ricos em proteínas. Os vegetais também têm 
proteínas porém em quantidades menores. 
Por exemplo, uma fatia de pão de trigo 
integral possui 2 gramas de proteína, mas 
como essa é uma proteína de baixa 
qualidade, um adulto jovem precisaria comer 
72 fatias diárias para obter as 56 g de 
proteínas. 
 Resumindo o que foi apresentado 
sobre proteínas, podemos dizer que: 
 
O funcionamento de um organismo 
depende de suas proteínas. 
 
O funcionamento de cada proteína 
depende de sua forma. 
 
A forma de uma proteína depende da 
seqüência dos aminoácidos que a compõem. 
 A questão agora é explicar: 
Como o organismo estabelece seqüência 
de aminoácidos que deve estar presente 
em cada proteína? 
 
 A seqüência de aminoácidos das 
proteínas “está escrita” (codificada) nos 
genes. Os genes são compostos de outro 
tipo de molécula orgânica, os ácidos 
nucléicos. 
 
2.2.ÁCIDOS NUCLÉICOS 
 Os ácidos nucléicos também são 
macromoléculas poliméricas, formadas por 
monômeros chamados de nucleotídeos. 
Cada nucleotídeo é formado por uma base 
nitrogenada, um açúcar (ribose ou 
desoxirribose) e fosfato (Figura 10): 
 
 
Figura 10. Nucleotídeo 
 11
 Estes monômeros se unem para 
formar dois tipos de polímeros, o DNA (ácido 
desoxirribonucléico) e o RNA (ácido 
ribucléico). 
 Os ácidos nucléicos são formados 
pela união de nucleotídeos (Figura 11). 
 Figura 11- Molécula de ácido nucléico 
 
Na molécula de DNA encontramos as 
seguintes bases: adenina (A); citosina (C); 
guanina (G) e timina (T) e são chamados de 
desoxiribonucleotídeos, porque o açucar é a 
desoxiribose. A molécula de DNA é formada 
por uma cadeia dupla, tendo algumas 
características importantes. Sempre que 
existir uma adenina em um lado da cadeia, 
teremos uma timina no outro e sempre que 
ocorrer uma citosina em um lado da cadeia, 
teremos uma guanina no outro. Chamamos 
isto de complementariedade das bases, ou 
seja, as timinas sempre fazem par com as 
adeninas e as citosinas sempre pareiam com 
as guaninas. 
Figura 12. Estrutura da molécula de DNA 
mostrando a complementariedade das bases A=T; 
C=G. 
 
Duas propriedades importantes 
resultam da estrutura do DNA: 
1) Capacidade de replicação. Com o auxílio 
de enzimas, a dupla hélice de DNA se abre, 
formando fita simples e pode ser duplicada, 
originando cópias exatamente iguais a 
molécula original. 
2) Capacidade de conter a informação da 
seqüência de aminoácidos que compõe as 
proteínas. As seqüências de nucleotídeos do 
DNA determinam a estrutura primária das 
proteínas. 
 Figura 13- Replicação da molécula de DNA 
 
O RNA é uma molécula formada por uma 
única cadeia, ou seja, é fita simples. Osnucleotídeos do RNA são chamados de 
Ribonucleotídeos porque o açúcar é a ribose. 
No RNA a base uracila (U) substitui a Timina 
do DNA. Os diferentes tipos de RNAs são 
extremamente importantes para fazer com 
que a informação genética contida no DNA 
seja traduzida em uma seqüência de 
aminoácidos, originando as proteínas (será 
visto adiante). 
 
2.3. GLICÍDIOS 
 Os glicídios, também chamados de 
carboidratos ou açúcares são polióis de 
aldeídos ou cetonas, divididos em: 
 12
a) Monossacarídeos - como por exemplo a 
glicose e a frutose. Os monossacarídeos 
podem unir-se formando dissacarídeos. Por 
exemplo, a sacarose (açúcar de cana) é a 
união de uma frutose e uma glicose. A 
maltose é formada pela união de duas 
moléculas de glicose e a lactose (açúcar do 
leite) é formada pela união de galactose e 
glicose. 
 
 
Figura 14 -Exemplo de alguns 
monossacarídeos 
 
b) Polissacarídeos - são formados pela 
união de vários monossacarídeos (são 
POLÍMEROS DE GLICOSE) Os três 
polissacarídeos mais importantes são o 
AMIDO (reserva de energia dos vegetais), o 
GLICOGÊNIO (reserva de energia dos 
animais) e a CELULOSE (constituinte da 
parede das células vegetais). A diferença 
entre esses polissacarídeos está na ligação 
química que une as glicoses. 
 As principais funções 
desempenhadas pelos glicídios são: 
 -ENERGÉTICA: são fonte de energia 
para a célula (ou reserva de energia) 
 - ESTRUTURAL: formam as paredes 
das células vegetais 
 -RECONHECIMENTO: estão 
envolvidos no processo de reconhecimento 
célula-célula nos tecidos dos animais 
pluricelulares, através do glicocalix. 
 
2.4. LIPÍDIOS 
Os lipídios ou gorduras 
desempenham importante papel na estrutura 
e função celular. Há várias classes de 
lipídios e cada uma possui funções biológicas 
específicas. 
 Os ácidos graxos são a unidade 
fundamental da maioria dos lipídios e junto 
com os triglicerídios constituem as principais 
gorduras neutras que funcionam como 
reservas energéticas. 
 
Fig 15 - Exemplos de ácidos graxos. 
 
 Já os fosfolipídios e os 
esfingolipídios são lipídios derivados dos 
triglicerídios. Nesses lipídios, uma das 
cadeias de ácido graxo é substituída por uma 
estrutura química POLAR. Desta forma, 
 13
estas moléculas terão uma parte polar 
(hidrofílica) e uma parte apolar (hidrofóbica) 
 Os fosfolipídios e esfingolipídios são 
componentes fundamentais das membranas 
biológicas (será visto adiante). 
 Outra classe de lipídio é a dos 
esteróides que podem ter função estrutural, 
como o colesterol que é um componente da 
membrana plasmática. Outra função 
desempenhada pelos esteróis é a hormonal, 
como por exemplo a testosterona, 
progesterona. 
 
ESTRUTURAS SUPRA-MOLECULA-
RES E A EMERGÊNCIA DE NOVAS 
PROPRIEDADES 
 
 Um conceito importante para o 
entendimento dos seres vivos é o de 
“propriedades emergentes”. Vejamos um 
exemplo bem simples: um professor 
demonstra a ação enzimática da amilase 
salivar, através de um experimento muito 
comum, que pode (e deve) ser realizado em 
sala de aula. Nesse experimento, uma 
solução de Maizena é fervida e distribuída 
em dois frascos. Em apenas um dos frascos 
adiciona-se um pouco de saliva e ,depois, 
uma gota de lugol (ou solução de iodo) é 
acrescentada em ambos os frascos. 
 Neste caso, a alteração de cor que 
se observa no frasco é explicada pelo fato da 
enzima presente na saliva ter a 
PROPRIEDADE de degradar o amido da 
Maizena. Essa é uma propriedade catalítica 
muito específica, a amilase desdobra o 
amido em glicose. 
 Se ao invés de acrescentar saliva na 
mistura, acrescentássemos os aminoácidos 
que compõem a amilase, iria ocorrer a 
reação de degradação do amido? É claro que 
não. Uma pilha de tijolos não é o mesmo que 
uma casa. Uma mistura de aminoácidos 
isolados, não possui as propriedades da 
proteína que poderia ser formada pela união 
desses aminoácidos. 
Para que uma proteína desempenhe 
uma função definida, é necessário que ela 
tenha uma forma específica. A estrutura 
tridimensional de uma proteína é resultado 
da união de aminoácidos em uma seqüência 
também específica. Portanto, é a ligação 
sucessiva de um aminoácido ao outro que irá 
determinar a forma final de uma proteína e 
sua capacidade funcional. 
 As macromoléculas apresentam 
propriedades novas que não estão presentes 
nos seus componentes isolados. A amilase, 
por exemplo, tem a capacidade de degradar 
o amido, porém esta propriedade não está 
presente em nenhum dos aminoácidos que 
compõem a amilase. Quando, pela união de 
aminoácidos em uma seqüência específica, a 
macromolécula amilase se forma, EMERGE 
uma nova propriedade (capacidade de 
degradar a amido) que não está presente nos 
seus componentes. 
As propriedades emergentes são um 
atributo da forma esterioquímica da 
macromolécula. Do mesmo modo que a 
forma da tesoura confere a esse instrumento 
uma propriedade nova (capacidade de 
 14
cortar), a forma da proteína amilase lhe 
permite catalisar a reação amido➜glicose. 
 Muito do funcionamento celular 
depende das propriedade emergentes de 
suas macromoléculas. Mas as células não 
são formadas apenas de macromoléculas, 
elas possuem também ESTRUTURAS 
SUPRAMOLECULARES. 
 Estruturas supramoleculares são 
estruturas formadas por várias 
macromoléculas. Um exemplo de estrutura 
supramolecular é o ribossomo (Figura 16). 
Cada sub-unidade do ribossomo é formada 
por várias macromoléculas. A sub-unidade 
maior é formada por 3 diferentes RNAs 
ribossômicos: um com 120 nucleotídeos 
(nts), outro com 160 nts e o terceiro com 
4700 nts. Além dos RNAs a sub-unidade 
maior apresenta 49 diferentes proteínas 
(denominadas L1, L2, L3, ... até L49). Na 
sub-unidade menor temos apenas um rRNA 
de 1900 nts associado a 33 proteínas 
(denominadas S1, S2, ..até S33). 
 
Figura 16 .Ribossomo dos eucariontes 
 
Os ribossomos são estruturas 
capazes de auto-montagem, isto é, basta 
colocarmos todos os componentes juntos e, 
em condições físico-químicas apropriadas, 
automaticamente as sub-unidades do 
ribossomo montam-se. É possível, portanto, 
desmontar e remontar os ribossomos em 
tubos de ensaio. E sempre, após a auto-
montagem, uma PROPRIEDADE nova 
EMERGE : “os ribossomos são capazes de 
fazer síntese de proteínas”. 
Todas as organelas intracelulares 
são estruturas supramoleculares. A 
mitocôndria, por exemplo, é formada por um 
grande número de proteínas, lipídios, DNA, 
RNA... que formam suas membranas, os 
seus ribossomos, corpúsculos elementares, 
etc... Estas macromoléculas, ao se 
associarem, formam a mitocôndria que 
possui propriedades novas que não estão 
presentes nos componentes isolados. Por 
exemplo, a síntese quimiosmótica do ATP só 
é possível graças à estrutura da mitocôndria 
que é dada pela totalidade de seus 
componentes associados, e não pode ser 
realizada apenas por um ou outro 
componente da mitocôndria. Este é outro 
exemplo de uma propriedade emergente, que 
só se manifesta a partir do surgimento de 
uma estrutura com organização 
supramolecular. 
 
 
 
 
 15
UNIDADE II 
 
A ORGANIZAÇÃO CELULAR 
 O tema de estudo da Biologia, a 
VIDA é uma propriedade emergente de uma 
supraestrutura: a célula. A Vida originou-se 
na Terra a +/- 3.5 bilhões de anos atrás 
quando “montaram-se” as primeiras células. 
O CONCEITO DE CÉLULA MÍNIMA 
 A definição mais comum para célula 
é: “unidade morfo-fisiológica dos seres 
vivos”. Mas o que caracteriza uma célula? 
Quaissão os componentes MÍNIMOS para 
que uma estrutura possa ser considerada 
uma célula? 
De uma forma geral, quando 
perguntamos como é constituída e como 
funciona uma célula, a resposta mais comum 
é: 
“...formada por membrana, citoplasma e 
núcleo. A membrana reveste a célula, 
fazendo as trocas com o meio, o 
citoplasma contém as organelas 
responsáveis pelo funcionamento da 
célula e o núcleo controla este 
funcionamento.” 
 Devemos considerar, entretanto, dois 
aspectos importantes: 
1) As bactérias e demais procariontes são 
organismos celulares e não possuem núcleo; 
2) Quando dizemos que o núcleo “controla” o 
funcionamento celular, não fornecemos 
nenhuma idéia de como isto ocorre. 
Esta visão da constituição e 
funcionamento celular é originária do fim do 
século passado e, nessa época, o estudo da 
estrutura e do funcionamento celular 
dependia exclusivamente do microscópio 
óptico e de alguns corantes. Neste período, o 
que mais chamava a atenção, quando se 
observava uma célula, era a presença do 
núcleo. Posteriormente, verificou-se que, no 
núcleo, estavam os cromossomos e inferiu-
se que estes eram depositários dos genes. 
Assim, a idéia de que, no núcleo, 
estava o controle do funcionamento celular é 
relativamente antiga, porém por muito tempo 
não foi possível saber exatamente como 
esse controle era exercido. 
Figura 17. Aspecto geral da organização 
celular de um procarionte. 
 
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UMA 
CÉLULA (uma concepção atual) 
 Se a descrição de uma célula como 
um conjunto de membrana, citoplasma e 
núcleo é uma visão originária do fim do 
século passado, quais seriam as 
características da organização celular em 
uma visão contemporânea? 
 Para responder essa questão temos 
que pensar em características que sejam 
comuns a todas as células, sejam elas 
procarióticas e eucarióticas. 
 São quatro as partes essenciais que 
podemos encontrar em toda célula: 
 16
① Membrana - delimita a célula, separando 
os demais elementos celulares do meio 
ambiente e regulando as trocas da 
célula com o meio; 
② Maquinaria metabólica – conjunto de 
enzimas e proteínas capazes de utilizar 
a matéria e energia do meio ambiente 
para realizar as funções celulares; 
③ Informação genética - informação de 
como, quando e onde montar as 
proteínas da máquina metabólica e 
demais proteínas estruturais da célula 
④ Maquinaria de síntese protéica – é 
constituída por ribossomos, mRNAs e 
tRNAs capazes de transformar a 
informação genética em maquinaria 
metabólica. 
 Estes componentes celulares podem 
ser facilmente reconhecidos nos 
Mycoplasma, um tipo de bactéria, que são os 
seres celulares estruturalmente mais simples 
que conhecemos (Ver Figura 17). 
 
Vamos, a seguir, tratar de cada uma 
dessas partes que compõem o que podemos 
chamar de uma célula mínima. 
 
 
MEMBRANA CELULAR 
 
 O que delimita a célula do resto do 
universo é uma fina membrana LIPO-
PROTÉICA chamada membrana plasmática 
ou membrana celular. 
 A célula não pode se isolar do meio 
em que se encontra, precisando manter uma 
constante troca de matéria e energia com o 
ambiente. Estas trocas são controladas pela 
membrana plasmática. Por isto a principal 
característica da membrana é a 
PERMEABILIDADE SELETIVA. 
 Assim, a membrana é permeável 
porque deixa passar substâncias através 
dela, porém, faz isso seletivamente, ou seja, 
escolhendo o que deve entrar e sair da 
célula. 
 Para se entender como a membrana 
realiza esta função de permeabilidade 
seletiva, temos que estudar como a 
membrana é constituída quimicamente e 
como estes componentes atuam. 
 Os lipídios da membrana são 
diferentes dos lipídios que são usados como 
reserva de energia (ácidos graxos e 
triglicerídios). Enquanto os lipídios 
energéticos são insolúveis em água, os 
lipídios que compõe a membrana (chamados 
de fosfolipídios, esfingolipídios e outros) são 
ANFIPÁTICOS, ou seja, têm uma parte da 
molécula que é eletricamente carregada e 
hidrofílica (solúvel em água), e outra parte 
que é hidrofóbica (insolúvel em água) - 
Figura 18. 
 
Figura 18- .Estrutura de um 
Fosfolipídio 
 
 Tendo esta característica anfipática, 
os fosfolipídios, quando colocados em água, 
vão ter uma organização típica, formando 
 17
finas membranas em BICAMADAS, conforme 
representado na Figura 19. 
Figura 19 – Formação de bicamadas lipídicas 
quando os fosfolipídios são colocados em água. 
 
 Desta forma, sempre que colocarmos 
lipídios anfipáticos em água, formar-se-ão 
“bolhas” e a água estará tanto do lado de 
dentro da “bolha”, quanto do lado de fora 
(Figura 19). 
 A água e todas as substâncias 
hidrossolúveis, como os açúcares, 
aminoácidos, nucleotídeos, por não serem 
solúveis em lipídios, não podem passar pela 
camada hidrofóbica da membrana. 
 
 
Como, então, a membrana realiza a sua 
função de permeabilidade seletiva? 
 Só existe permeabilidade seletiva 
graças à ação do outro componente das 
membranas: as PROTEÍNAS. Como 
sempre, as atividades de funcionamento dos 
organismos estão relacionadas às proteínas. 
 As proteínas das membranas 
também são ANFIPÁTICAS, ou seja, elas 
têm uma parte formada por aminoácidos 
polares (com carga elétrica) e outra parte 
constituída preponderantemente com 
aminoácidos apolares. Desta forma, as 
proteínas da membrana também terão uma 
parte hidrofílica e uma parte hidrofóbica. 
 
 
 
Figura 20. Estrutura das proteínas 
da membrana 
 
 
 
Por terem tanto regiões hidrofóbicas como 
regiões hidrofílicas, as proteínas anfipáticas 
vão se intercalar entre os fosfolipídios. (figura 
20 e 21) 
 O Modelo do MOSAICO 
FLUÍDO das membranas biológicas explica 
como se organizam e funcionam essas 
membranas. Segundo este modelo, temos 
uma bicamada de lipídios com proteínas 
intercaladas nesta bicamada. 
 As partes hidrofílicas dos 
fosfolipídios e das proteínas ficam voltadas 
para as superfícies interna e externa da 
membrana em contato com a água. As partes 
hidrofóbicas dos fosfolipídios e das 
proteínas ficam na região interior da 
membrana (figura 21) 
 
 18
 
 Figura 21- Modelo do MOSAICO 
FLUIDO da membrana biológica 
 
 Este modelo é chamado de 
MOSAICO, porque os componentes da 
membrana se organizam como um mosaico 
(associação de pequenas peças que se 
encaixam ou sobrepõe para formar uma 
estrutura). A denominação de Mosaico 
FLUÍDO é justificada pelo fato de seus 
componentes (fosfolipídios e proteínas) não 
serem fixos na membrana, podendo 
apresentar movimentos laterais. 
 Podemos resumir a atuação dos 
componentes da membrana da seguinte 
forma: 
a) OS FOSFOLIPÍDIOS atuam como uma 
barreira, impedindo que as substâncias que 
estão dentro da célula saiam e evitando que 
as substâncias que estão fora da célula 
entrem. 
b) AS PROTEÍNAS funcionam como 
“portões” (tecnicamente chamados de 
CARREADORES ou POROS), por onde 
passam as moléculas; são as elas que 
reconhecem as substâncias que devem 
entrar ou sair da célula. 
 
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA 
MEMBRANA 
 As substâncias passam pela 
membrana de três formas diferentes: 
1) Difusão simples: Algumas substâncias 
como o O2, CO2, álcool e éter, por serem 
solúveis tanto em água como em gorduras, 
podem passar diretamente pelos 
fosfolipídios. Para estas substâncias, a 
membrana não constitui uma barreira, e suas 
moléculas vão difundir de onde elas estão 
mais concentradas para aonde estão menos 
concentradas (1 na Figura22). 
 
Figura 22 – Passagem de substâncias 
através da membrana 
 
 A maioria das substâncias não pode 
atravessar livremente pela membrana e 
precisam passar pelas proteínas. Essa 
passagem pode ocorrer de duas maneiras: 
2) Transporte passivo ou difusão 
facilitada. O transporte passivo ocorre, 
quando uma substância está mais 
concentrada de um lado da membrana do 
que do outro, e há interesse da célula que 
esta substância passe pela membrana. 
Proteínas específicas, chamadas de 
CARREADORES, permitem que essas 
 19
substâncias atravessem (geralmente através 
de aberturas ou canais nas próprias 
proteínas). 
 No caso do transporte passivo, não 
há gasto de energia, porque é a favor do 
gradiente de concentração ( 2 na Figura 22). 
3) Transporte Ativo: Quando é do interesse 
da célula transportar substâncias contra um 
gradiente de concentração, (ou seja, de onde 
tem pouco de uma substância para aonde já 
existe bastante dessas mesmas moléculas) a 
célula precisa gastar energia para fazer esse 
transporte (3 na Figura 22). 
 Como podemos ver, somente 
moléculas não muito grandes podem entrar e 
sair da célula pelos carreadores. Moléculas 
grandes como as proteínas, ácidos nucléicos 
ou polissacarídeos, somente em condições 
muito especiais podem passar pela 
membrana. 
 Moléculas grandes 
(macromoléculas), assim como estruturas 
ainda maiores como vírus ou células não 
passam diretamente pela membrana celular, 
e só entram na célula através de 
mecanismos de TRANSPORTE DE MASSA, 
chamado endocitose (fagocitose e 
pinocitose). Mas vale ressaltar que através 
da fagocitose e pinocitose as substâncias ou 
estruturas entram na célula, mas não 
“passam a membrana” pois entram 
envolvidas em membrana. 
 
 
 
 
 
 
 
 NA INTERNET: 
Entenda melhor a membrana celular comparando-
a com bolhas de sabão: 
www.sbbq.org.br/revista/artigo.php?artigoid=41 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 BRINCAR COM BOLHAS DE SABÃO PODE 
AJUDAR A ENTEDER A 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEMBRANA SEGUNDO O MODELO 
MOSAICO-FLUIDO 
 20
MAQUINARIA METABÓLICA 
 
O que permite que uma lacto-
bactéria (bactéria do iogurte) se desenvolva 
tão bem no leite, transformando-o em iogurte 
e uma aceto-bactéria se procrie 
maravilhosamente no vinho, transformando-o 
em vinagre? Se colocarmos a bactéria do 
vinho no leite, ela não vai se desenvolver, o 
mesmo acontecendo com a bactéria do 
iogurte, quando colocada no vinho. Por que 
isto acontece? 
Cada célula, mesmo simples como 
uma bactéria, possui enzimas e outras 
proteínas que a capacita a desempenhar as 
funções para as quais está adaptada. A 
lacto-bactéria possui enzimas para quebrar a 
lactose e as proteínas do leite. Já a aceto-
bactéria possui enzimas para transformar o 
álcool em ácido acético e usar outros 
nutrientes encontrados no vinho. Estas duas 
bactérias possuem diferentes maquinarias 
metabólicas que as tornam adaptadas para 
explorar recursos diversos. 
As diferenças que ocorrem no 
funcionamento entre células são explicadas 
pela variação nas proteínas existentes nelas. 
 Chamamos de maquinaria 
metabólica o conjunto de enzimas e 
proteínas que vão ser responsáveis pelo 
funcionamento da célula (ou seja, pelo 
metabolismo celular). Por exemplo, as 
proteínas da membrana que captam 
nutrientes do meio externo e os transportam 
para o interior da célula; as enzimas que vão 
transformar estes nutrientes, através de 
complexas rotas bioquímicas, transformando-
os em energia ou em outras moléculas 
estruturais da célula; as proteínas motoras 
que produzem movimento dos componentes 
celulares, etc... 
 No caso específico do exemplo que 
estamos trabalhando, a aceto-bactéria terá 
as proteínas de membrana para retirar do 
vinho os “nutrientes” apropriados. No interior 
da célula, enzimas transformarão estes 
nutrientes em mais macromoléculas de 
aceto-bactéria. Enfim, possibilitam o “sonho 
primordial” de toda aceto-bactéria: “tornar-se 
duas aceto-bactérias...” 
 
INFORMAÇÃO GENÉTICA 
 
 Porque uma aceto-bactéria colocada 
no leite não produz as enzimas necessárias 
para usar o açúcar e as proteínas do leite 
como nutrientes? Ou, colocando a mesma 
questão em um outro exemplo: sabemos que 
a celulose é um polissacarídeo formado de 
moléculas de glicose. No entanto, se por um 
motivo qualquer só tivéssemos papel 
(celulose) para comer, acabaríamos 
morrendo de inanição por falta de energia, 
embora estivéssemos ingerindo um polímero 
construído com “glicose”. Outros organismos, 
como cavalos, vacas ou baratas são capazes 
de aproveitar a glicose presente na celulose 
do papel. Nos dois exemplos, o que falta é a 
informação genética de como fazer as 
enzimas necessárias para aproveitar uma 
determinada molécula como fonte de 
nutriente. 
A informação genética está 
armazenada nas células sob forma de ácidos 
 21
nucléicos. Para todas as células 
(procarióticas ou eucarióticas), a 
macromolécula informacional é o DNA. 
Somente alguns vírus apresentam suas 
informações armazenadas sob forma de 
RNA. 
A informação genética total, 
carregada por um organismo ou célula, é 
denominada de GENOMA. Por exemplo, na 
nossa espécie, o genoma das células 
somáticas é constituído por 46 moléculas de 
DNA. Cada uma dessas moléculas se 
organiza sob forma de um cromossomo, ou 
seja, cada cromossomo contém uma única 
molécula de DNA que é contínua, 
começando em uma extremidade do 
cromossomo e prolongando-se sem 
interrupção até a outra extremidade. Temos 
também uma 47a molécula de DNA que é o 
cromossomo mitocondrial. 
O genoma de células mais simples, 
como as bactérias, está organizado em um 
único cromossomo circular. Em torno de 
2000 genes estão presentes no genoma de 
uma bactéria, como a Escherichia coli. 
O cromossomo bacteriano como de 
E. coli possui aproximadamente 4,2x 10 6 
pares de bases. Ou seja, se contássemos o 
número de diferentes nucleotídeos 
ATCCGGTAACC... em uma das fitas do 
DNA, este número seria de, 
aproximadamente, 4.200.000 nucleotídeos. É 
na seqüência de bases desta imensa 
molécula de DNA que “está escrito” a 
informação genética, nos genes dessa 
bactéria. 
Estudos moleculares recentes tem 
ampliado o conceito de gene: é uma 
seqüência de DNA que é essencial para uma 
função específica. Três tipos de genes são 
reconhecidos: 
 
1) genes que codificam para 
proteínas. São transcritos para RNA 
mensageiro (mRNA) e subseqüentemente 
traduzidos, nos ribossomos, para proteínas. 
 
 
2) genes que especificam RNAs 
funcionais, como os RNAs ribossômicos 
(rRNA); RNAs transportadores (tRNA) e 
RNAs que desempenham funções 
regulatórias na célula como os snoRNA e 
miRNA. 
 
 
3) genes não transcritos. São 
seqüências de DNA que, embora não sejam 
transcritas, desempenham alguma função. 
Por exemplo, os genes de replicação, 
envolvidos na duplicação do DNA; genes de 
recombinação, que são seqüências 
envolvidas no processo de crossing-over; 
seqüências teloméricas, envolvidas na 
proteção das extremidades dos 
cromossomos... 
 
 
Assim, o genoma contém um grande 
número de genes que, quando necessários, 
são ativados, ou seja, são copiados em RNA 
(ver Figura 23). 
 22
 
Figura 23) Exemplo hipotético do 
genoma de um procarionte O genoma 
contém muitos genes. Alguns são genes 
para tRNA, outros para rRNA e outros ainda 
codificam para polipeptídios (mRNA). 
 
A transcriçãode um gene depende 
da região regulatória desse gene. Um dos 
principais elementos da região regulatória do 
gene é o sítio ou região promotora que 
corresponde ao local de entrada da RNA 
polimerase. Essa enzima, responsável pela 
transcrição de DNA em RNA, reconhece a 
região promotora do gene, se associa a esse 
conjunto de bases e passa a se deslocar pela 
fita molde de DNA, fazendo a ligação entre 
os ribonucleotídios complementares à fita de 
DNA. No fim do processo de transcrição 
temos uma fita de RNA que,após passar por 
algumas modificações (processamento do 
RNA), torna-se funcional e poderá executar 
as diferentes funções necessárias à síntese 
de proteínas. 
 
 
 
 
 
 F
ri
tR
m
c
é
 
 
 
 
 
 
 
 
 
igura 24) Processo de transcrição dos genes 
bossômicos (rRNA); dos RNAs transportadores 
NA e dos RNAs mensageiros mRNAs. È 
ostrado também, a união de todos estes 
omponentes no processo de TRADUÇÃO, que 
 a síntese de proteínas. 
 
Figura 25 – Fluxo da informação genética 
dentro da célula. 
O DNA se duplica pelo processo chamado 
de transcrição. A informação nele contida 
é copia em moléculas de RNA em um 
processo chamado de transcrição. Os 
RNAs participam do processo de síntese 
de proteínas (tradução) 
23
MAQUINARIA DA SÍNTESE PROTÉICA 
No citoplasma existem todos os 
elementos necessários à síntese de 
polipeptídios, que chamamos de 
MAQUINARIA DE SÍNTESE PROTÉICA: 
 
> ribossomos 
>RNAs transportadores 
> RNA mensageiro 
 
 A seqüência de eventos que resulta 
na síntese de uma proteína pode ser 
resumida da seguinte forma : 
c Transcrição do DNA em RNA (nos 
1, 2 e 3 na Figura 21). 
d Processamento do RNA para que 
se torne funcional (ocorre em eucariontes). 
e Montagem do ribossomo - a 
subunidade menor do ribossomo reconhece 
o início da fita de mRNA e se liga ao mRNA . 
Essa ligação permite que a subunidade maior 
se associe à subunidade menor, formando-se 
assim um ribossomo capaz de realizar a 
síntese de proteínas. 
f Primeira ligação Peptídica - o 
ribossomo se desloca sobre a fita de mRNA 
e quando encontra nessa fita a seqüência de 
base AUG, cria no seu interior, dois sítios, 
um destinado a receber os tRNAs que trazem 
os aminoácidos para serem ligados à cadeia 
polipeptídica (sítio A) e outro que será 
ocupado pelo transportador que mantém a 
cadeia polipeptídica nascente (sítio P). 
Qualquer tRNA pode entrar no ribossomo e 
ocupar o sítio A, porém para que o tRNA 
permaneça nesse sítio é necessário que ele 
tenha uma trinca de bases que seja 
complementar as três bases do mRNA que 
estão naquele momento no sítio A. A região 
do tRNA que entra em contado com as bases 
do mRNA dentro do ribossomo é 
denominada de anticódon. De um modo 
simplificado, as moléculas de tRNAs são 
representadas como tendo em uma 
extremidade a região do códon e na outra a 
região de ligação com o aminoácido. Os 
tRNAs que possuem o mesmo anticódon 
transportam o mesmo aminoácido. Por 
exemplo, se o anticódon for AAA, esse tRNA 
estará transportando para dentro do 
ribossomo o aminoácido fenilalanina. Alguns 
aminoácidos são transportados por mais de 
um tipo de tRNAs. Por exemplo, os tRNAs 
que possuem anticódons GCA, GCG, GCU 
ou GCC transportam (ver tabela do código 
genético) para o ribossomo arginina. Desse 
modo, as três bases do mRNA (códon) que 
ocupam o sítio A, ao selecionar qual o tRNA 
que permanecerá dentro do ribossomo, 
determinam qual o aminoácido que será 
adicionado à cadeia polipeptídica. O primeiro 
tRNA a ocupar o sítio A, deve ter anticódon 
complementar à trinca AUG. Esses tRNAs 
sempre transportam uma metionina, portanto 
esse é o primeiro aminoácido de toda a 
síntese de proteínas. A metionina inicial pode 
ser removida depois, o que significa que nem 
todas as proteínas funcionais terão esse 
aminoácido presente no início da cadeia. 
g Crescimento da cadeia 
polipeptídica - quando os sítios A e P estão 
ocupados por tRNAs, que tenham anticodons 
complementares ao mRNA, na parte superior 
 24
da subunidade maior do ribossomo, ocorre a 
ligação entre os aminoácidos que esses 
tRNAs transportam. Quando essa ligação 
ocorre, o ribossomo se desloca sobre a fita 
de mRNA e esse deslocamento corresponde 
exatamente a três nucleotídios. Assim, a 
cada ligação entre dois aminoácidos, um 
novo códon ocupa o sítio A e determina a 
entrada de um novo tRNA que trará o 
próximo aminoácido a ser ligado. Com o 
deslocamento do ribossomo, o tRNA que 
trouxe o último aminoácido adicionado passa 
a ocupar o sítio P e o tRNA, que antes estava 
nesse sítio, é liberado pelo ribossomo, 
podendo voltar a participar da síntese de 
proteínas quando estiver de novo ligado a um 
aminoácido específico. Por exemplo, na 
Figura 26, no início da tradução, o sítio P 
está ocupado pelo códon AUG e pelo tRNA 
da metionina, e o sítio A está ocupado com o 
códon UUU e o tRNA da fenilalanina. Após a 
ligação entre os dois primeiros aminoácidos 
(metionina e fenilalanina), com o 
deslocamento do ribossomo, o tRNA da 
metionina perde sua ligação com esse 
aminoácido e sai do ribossomo. O tRNA da 
fenilalanina passa, então, a ocupar o sítio P 
e se mantém ligado à fenilalanina, que por 
sua vez está ligada à metiona. À medida que 
o ribossomo se desloca, a cadeia 
polipeptídica vai crescendo, sempre ligada ao 
tRNA que acabou de fornecer o último 
aminoácido. 
Deve-se ressaltar que, logo após o 
primeiro deslocamento do ribossomo, o 
códon de iniciação AUG fica liberado e outro 
ribossomo pode se associar ao mRNA e 
iniciar a síntese de uma segunda cadeia 
polipeptídica. É comum encontrar, no 
citoplasma, vários ribossomos realizando 
tradução a partir da mesma fita de mRNA. 
Desse modo, a célula pode originar várias 
moléculas da mesma proteína com um único 
RNA mensageiro. 
h Final da síntese - os ribossomos 
seguem se deslocando na fita de mRNA e 
quando o sítio A é ocupado por uma trinca 
UAA, ou UAG ou UGA o crescimento da 
cadeia polipeptídica é interrompido. Nenhum 
tRNA possui anticodons complementares a 
essas trincas e por isso esses codon são 
chamados “sem sentido” e sinalizam o fim da 
tradução. Depois que o ribossomo atinge um 
desses codon, as subunidades se separam. 
A subunidade menor pode, então, se 
associar novamente com a parte inicial de 
um mRNA, iniciando novamente um 
processo de tradução. 
 
 
Através dos mecanismos de 
transcrição e tradução, a informação genética 
“se transforma” em maquinaria metabólica. 
Assim, em uma célula simples como uma 
lacto-bactéria, a informação contida no 
genoma é traduzida, isto é, esta informação é 
capaz de conduzir a síntese de um bom 
número de proteína que estarão aptas a 
utilizar os “nutrientes” presentes no leite, para 
manter a estrutura celular e ainda criar mais 
macromoléculas e permitir o crescimento 
desta bactéria e posterior reprodução. 
 
 
 
 25
 
 
Figura 26) Processo de tradução de 
uma proteína. A) montagem do ribossomo B) 
iniciação do processo de tradução C e D) 
elongação da cadeia de aminoácidos. Cada 
tRNA que se liga ao ribossomo, deixa um 
aminoácido. 
 
A TABELA DO CÓDIGO GENÉTICO 
 
 
Diga que proteína resulta do seguinte mRNA: 
 
UUAUGGUUAGUCGUAGAUAUUGA 
Unidade III 
DA CÉLULA PROCARIÓTICA PARA 
A CÉLULA EUCARIÓTICA. 
 
Podemos dizer que uma bactéria é 
um bom exemplo de uma célula “mínima”. 
Vimos anteriormente como atuam a 
membrana, a maquinaria metabólica, a 
informação genéticae a maquinaria da 
síntese protéica, para fazer uma bactéria 
funcionar. 
Mas se as bactérias são ditas 
“células mínimas”, é porque existem células 
muito mais complexas, as eucarióticas. 
O que elas possuem que não está 
presente nas células bacterianas? 
ªc Um sistema de membranas que 
compartimentaliza as diversas funções da 
célula, chamado de SISTEMA DE 
ENDOMEMBRANAS; 
ªd Uma rede de proteínas 
filamentosas que dão forma e mobilidade 
para a célula, chamada de 
CITOESQUELETO. 
 
A INFORMAÇÃO GENÉTICA NOS EUCARIONTES 
A informação genética dos 
eucariontes apresenta algumas 
peculiaridades. Nas células eucariontes o 
DNA está sempre complexado com 
proteínas. As proteínas que se associam ao 
DNA são de dois tipos: as histonas ou 
proteínas básicas e as proteínas ácidas. 
Quando a célula não está em divisão 
(durante a interfase), a molécula de DNA 
 26
apresenta seu grau mínimo de enrolamento, 
constituindo a Cromatina. Conforme 
podemos ver na Figura 27, a cromatina 
apresenta vários graus de compactação: em 
(A) temos a molécula de DNA com seu 
diâmetro de 2 namômetros (nm = 10 –9 m) 
não associado a nenhum tipo de proteína. A 
dupla hélice sem proteínas associadas não é 
encontrada no núcleo das células, pois em 
seu estado funcional o DNA eucariótico 
sempre está ligado a proteínas. Em (B) a 
molécula de DNA apresenta-se enrolada nas 
histonas, formando as fibras dos 
nucleossomos com 11 nm. Quando a célula 
inicia o processo de divisão, pode-se notar 
uma mudança no aspecto do núcleo. A 
medida que a célula avança na fase de 
prófase, é possível visualizar, no núcleo, uma 
condensação progressiva da cromatina. 
 
Em (C) a fibra de nucleossomos se 
enrola sobre si mesma, originando a fibra em 
solenóide, em um formato de “fio de 
telefone”; é nesse formato de solenóide que 
a cromatina se encontra no núcleo na 
interfase. 
Algumas proteínas ácidas unem as 
fibras da cromatina formando às alças de 
cromatina (letra D na figura). As alças vão 
sendo unidas em grupos cada vez mais 
condensados, no centro da cromátide. No fim 
desse processo, o cromossomo atinge seu 
grau máximo de dobramento, que 
corresponde ao cromossomo metafásico, ou 
seja, ele é observável na fase de metáfase 
da divisão celular. (letras E e F na figura 
abaixo). 
 
Para dar uma idéia de como é longo 
os fios de cromatina, apresentamos, na 
Figura 28, a cromátide de um cromossomo 
mitótico que teve as proteínas ácidas 
removidas. Esse tratamento permitiu que as 
alças constituídas pela fibra de cromatina se 
desprendessem do centro da cromátide. 
 
A informação genética está “escrita” 
na seqüência de bases que o DNA 
apresenta. O genoma nuclear de uma célula 
humana contém, aproximadamente, 
6.000.000.000 pares de bases, compondo as 
46 moléculas de DNA dos cromossomos. O 
menor cromossomo humano, o de número 
21, possui 50.000.000 pares de bases. Você 
pode imaginar isso? 
Figura 27- ver texto 
 
 
 27
Ter genomas grandes é uma 
característica dos eucariotes. Esses 
organismos apresentam grandes 
quantidades de DNA em suas células, mas 
boa parte desse DNA não é considerado 
gene, pois não é transcrito, e não apresenta 
função para a célula. 
 
 
 
SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS 
 
 As células eucarióticas são 
compartimentalizadas, isto é, possuem o 
citoplasma todo dividido em estruturas 
membranosas. Cada compartimento tem a 
sua função específica. 
 As membranas que delimitam estas 
organelas são do tipo mosaico fluído. Assim, 
os lipídios destas membranas isolam os 
conteúdos destes compartimentos e as 
proteínas controlam o que deve entrar ou sair 
de cada compartimento. Além disso, 
enzimas especificas proporcionam as 
reações químicas características do 
funcionamento de cada organela. 
 As principais vantagens da 
compartimentalização celular são: 
 Permitir a separação e a associação dos 
sistemas enzimáticos; 
 Aumentar a superfície interna da célula, 
aumentando o campo de ação enzimática e 
facilitando as reações químicas, 
principalmente as que ocorrem em cadeia; 
 Permitir diferentes valores do pH 
intracelular. 
Componentes do sistema de 
endomembranas 
ª Retículo endoplasmático: 
 O retículo endoplasmático é 
constituído por endomembranas que limitam 
túbulos (pequenos tubos) e cisternas 
(cavidades em forma de sacos achatados). 
O retículo endoplasmático é dividido em: 
cReticulo endoplasmático liso- tem a 
forma de túbulos, está envolvido em 
transporte e armazenamento de substâncias, 
síntese de lipídios e desintoxicação celular; 
Figura 28 – visualização de uma cromátide em um 
cromossomo 
dRetículo endoplasmático rugoso- 
possui ribossomos aderidos a sua superfície 
citoplasmática; como os ribossomos fazem a 
síntese protéica, o retículo endoplasmático 
rugoso está envolvido na síntese protéica, 
além de transporte e armazenamento de 
substâncias (principalmente proteínas). 
ª Complexo de Golgi: 
É formado por várias vesículas ou cisternas 
achatadas em forma de discos. Nestas 
vesículas ocorre a maturação (modificações 
químicas) de substâncias (principalmente 
proteínas que foram sintetizadas pelos 
ribossomos do retículo endoplasmático 
rugoso). Após esta maturação, essas 
 28
proteínas terão dois destinos: c podem ser 
enviadas para fora da célula (secreção);d 
podem ser enviadas para outra organela 
(lisossomo) para participar da digestão 
intracelular. 
 
 
 
A F
célu
mp=
mito
gran
(liso
Pe=
ve=
mic
 
 
 
de 
vão
temos as células glandulares. As células do 
pâncreas produzem insulina, que é uma 
proteína importante para todas as células do 
organismo. A esta exportação de substância 
chamamos SECREÇÃO CELULAR. 
 A secreção celular tem várias 
FASES. Vamos ver o exemplo da secreção 
da insulina para entendermos estas fases. A 
insulina é uma proteína, portanto, tem uma 
seqüência específica de aminoácidos. Esta 
seqüência está codificada no gene da 
insulina que está no núcleo da célula. n A 
primeira fase da secreção celular ocorre 
então, no núcleo da célula, onde o gene é 
transcrito em RNA mensageiro (mRNA). o 
Este mRNA é então processado e sai do 
 
 
igura 29 apresenta o esquema de uma 
la eucariótica: 
memb. plasmática; ri= ribossomos; mi= 
côndrias; REG= retículo endoplasmático 
ular (rugoso); REA= ret. end. agranular 
); c= centríolo; G= golgi; Li= lisossomos; 
 peroxissomos; vs= vesícula secretora; 
 vesícula endocítica; mv= 
rovilosidade. 
Secreção celular: 
Muitas células produzem substâncias 
exportação, isto é, são substâncias que 
 atuar fora da célula. Como exemplo, 
núcleo. No citoplasma, ele irá se ligar aos 
ribossomos no retículo endoplasmático 
rugoso (RER) e, lá, ocorre a síntese da 
proteína (insulina) que entra no RER.p A 
insulina é transportada do RER até o 
Complexo de Golgi, onde sofrerá algumas 
modificações (amadurecimento) e será 
empacotada em vesículas.q As vesículas 
produzidas pelo Complexo de Golgi, 
chamadas vesículas secretoras, serão 
levedas para fora da célula. Neste caso, a 
insulina cairá na corrente sanguínea e será 
levada para todas as células do organismo. 
Figura 29- -Sistema endomem- 
branas da célula eucariótica 
 
ª Lisossomos: 
São vesículas que contém hidrolases 
ácidas (enzimas digestivas que atuam em pH 
ácido) e estão envolvidas no processo de 
digestão intracelular. 
 
 
29
 Digestão intracelular: 
Chamamos de digestão intracelular a quebra 
de macromoléculascomo proteínas, ácidos 
nucléicos e polissacarídeos em seus 
respectivos monômeros, ocorrendo no 
interior da célula. Para fazer estas quebras, 
são necessárias enzimas (PROTEASES, 
DNAses, etc...). Estas enzimas não podem 
ficar soltas no interior da célula, pois 
quebrariam as proteínas, DNA.... da própria 
célula. Por isso elas são isoladas no interior 
de um compartimento, os lisossomos aonde 
ocorre a digestão intracelular. 
 A digestão intracelular também 
ocorre em FASES: nop as três primeiras 
fases da digestão são idênticas a secreção 
celular, uma vez que para fazer digestão, 
precisamos enzimas que quebrem 
macromoléculas, e enzimas são proteínas, e 
a mensagem de como fazer as proteínas 
estão nos genes; q na quarta fase, ocorre a 
internalização do que vai ser digerido através 
da vesícula endocítica, ou seja, por 
fagocitose ou pinocitose, a célula vai 
internalizar o alimento dentro de uma 
vesícula (vesícula endocítica) e r ocorre a 
união da vesicula endocítica com o lisossoma 
primário (produzido no complexo de golgi, 
contendo as enzimas já prontas para atuar 
na digestão). Da união da vesícula endocítica 
com o lisossomo primário formar-se-á o 
lisossoma secundário, onde ocorrerá a 
digestão. Após a digestão, os monômeros 
serão lançados para o hialoplasma (líquido 
que envolve todos os compartimento do 
sistema de endomembrana), onde servirão 
para a célula montar novos polímeros. 
 às vezes o lisossomo primário 
envolve partes da própria célula, que por 
algum motivo não estão mais funcionais, 
formando o AUTOFAGOSSOMO, que é um 
lisossomo que digere uma parte da célula 
(AUTOFAGIA - auto= por si próprio / fagos= 
comer ). 
 
 Como podemos notar, tanto na digestão 
celular como na secreção celular, nenhuma 
parte do sistema de endomembranas atua 
sozinha, ao contrário, são processos em que 
várias partes do sistema de endomembranas 
atuam em conjunto. 
 
ª Peroxissomas: 
Os peroxissomas ou microssomas são 
pequenas vesículas de forma esférica, 
semelhantes aos lisossomos, porém as 
enzimas que carregam são muito diferentes. 
Os peroxissomas carregam OXIDASES 
(peroxidases, catalases e superoxido 
dismutase) que são enzimas que quebram as 
formas ativas do oxigênio (RADICAIS 
LIVRES). Como exemplo de radicais livres 
podemos citar a água oxigenada (H2O2). A 
água oxigenada, chamada também de 
peróxido de hidrogênio é uma molécula muito 
reativa, podendo reagir com as proteínas e 
outras macromoléculas quebrando-as. Por 
isso muitas pessoas usam água oxigenada 
para “branquear” os cabelos, pois a molécula 
de H2O2 quebra a melanina que é uma 
proteína que dá a cor ao cabelo. 
 No interior de nossas células, 
milhares de reações químicas estão 
continuamente sendo realizadas, a estas 
 30
reações chamamos METABOLISMO. Muitas 
reações metabólicas produzem, 
normalmente, muitas formas reativas de 
oxigênio do tipo da água oxigenada, ou 
mesmo alguns mais reativos, como o 
superoxido (O2-). Para impedir que estes 
radicais livres degradem as nossas própria 
proteínas e DNAs, as nossas células 
produzem algumas enzimas (oxidases) que 
degradam estes radicais livres. Estas 
enzimas são armazenadas nos 
PEROXISSOMAS. 
 Crianças que nascem com um 
defeito genético em que estas enzimas não 
são produzidas, morrem nos primeiros dois 
anos de vida (Síndrome de Zellsweger). 
 
ª Mitocôndria: 
 Um compartimento (organela) 
citoplasmático muito importante é a 
mitocôndria, uma vez que este 
compartimento está envolvido no processo 
de transdução de energia (transferência de 
energia provinda dos alimentos, 
principalmente de moléculas de glicídios e 
lipídios para a molécula de ATP - Adenosina 
Tri-Fosfato. 
 
ª Núcleo: 
 Este que é o maior compartimento do 
sistema de endomembranas contém a 
informação genética, conforme já descrito 
anteriormente. 
 
 
 
Figura 30- Esquema trimensional do sistema 
de endomembranas. Podemos ver o REG na 
forma de cisternas (sacos achatados) e o 
REL na forma de túbulos. O golgi também 
apresenta a forma de cisternas, porém são 
menores e não possui ribossomos aderidos. 
 
 
CITOESQUELETO 
 
 A habilidade da célula eucariótica em 
adotar variedades de formas, assim como 
promover movimentos coordenados dos 
componentes de seu interior, depende de 
uma complexa rede de proteínas 
filamentosas chamadas de 
CITOESQUELETO (Figura 31). 
 
Citoesqueleto: rede de 
proteínas filamentosas que dão 
forma e movimento à célula 
 
 Diferente de um esqueleto feito de 
ossos, a rede de proteínas do citoesqueleto é 
muito dinâmica, reorganizando-se 
continuamente. De fato, o citoesqueleto 
poderia bem ser chamado de 
“citomusculatura”, já que é responsável 
pelas mudanças de forma das células, pelos 
 31
movimentos das células sobre um substrato 
(movimento amebóide), atua na contração 
muscular, assim como em todos os 
movimentos intracelulares, tais como 
transporte de organelas, segregação dos 
cromossomos, etc... 
Figura 31. Célula vista ao microscópio, 
evidenciando a rede de proteínas do 
citoesqueleto 
 
ªDIVISÕES DO CITOESQUELETO: 
 O citoesqueleto pode ser dividido em 
três classes de componentes: os 
microtúbulos, os microfilamentos e os 
filamentos intermediários. Essas classes 
diferem em relação ao tipo de proteína que 
as compõe, ao padrão de distribuição no 
interior da célula e quanto às funções 
desempenhadas na célula. 
 
ªMICROTÚBULOS 
 
 São tubos ocos, de 25 nm, formados 
por uma proteína globular, a TUBULINA. 
Milhares destas proteínas irão se unir 
(polimerizar) formando os microtúbulos. 
Figura 32- Microtúbulos 
 
 
Os microtúbulos se distribuem pelo interior 
da célula, a partir de uma região central 
chamado centro celular, aonde nas células 
animais encontra-se o centríolo. 
 
 Estes microtúbulos citoplasmáticos 
são importantes em estabelecer a forma da 
célula, pois, ao se irradiarem a partir do 
centro da célula, atuam como se fossem 
“estacas ou colunas”. 
 Os microtúbulos citoplasmáticos 
também estão envolvidos em movimento dos 
componentes internos das células. Existem 
proteínas enzimáticas, como a dineína e a 
cinesina que quebram ATP e usam a 
energia liberada para promover movimento. 
Estas proteínas ligam-se às “organelas” que 
precisam ser transportadas no interior da 
célula, e usam os microtúbulos como se 
fossem “trilhos”, transportando as organelas 
até seu destino. 
 Além de constituir uma rede 
citoplasmática, os microtúbulos podem 
formar ORGANELAS MICROTUBULARES. 
Neste caso, muitos microtúbulos e proteínas 
motoras se unem para formar uma estrutura 
com uma finalidade específica. Por exemplo, 
 32
durante a divisão celular, um feixe de 
microtúbulos se estende de um pólo da 
célula até o outro, estes microtúbulos 
servirão como “trilhos” por onde as proteínas 
motoras levarão os cromossomos para os 
pólos da célula. 
 Cílios e flagelos (ex.: flagelo da 
“cauda” do espermatozóide), são formados 
por muitos microtúbulos e proteínas motoras. 
As proteínas motoras fazem com que os 
microtúbulos apresentem movimentos 
rítmicos, dando capacidade de deslocamento 
para a célula. Cílios e flagelos têm uma 
organização peculiar: nove pares de 
microtúbulos formarão um feixe em volta de 
um par central. 
ªMICROFILAMENTOS 
 Os microfilamentos são formados, 
principalmente por uma proteína chamada 
ACTINA. Esta, é uma proteína globular, mas 
ao polimerizar-se formará longos filamentos 
de 5 a 9 nm. Estesfilamentos formam uma 
rede logo abaixo da membrana plasmática, 
servindo de sustentação para essa estrutura 
que é muito fina e frágil. 
 
 
 Figura 33 – Microfilamentos 
 
 Além de serem importantes para dar 
forma à célula, os microfilamentos também 
são responsáveis por movimentos 
intracelulares (ex.: ciclose e movimentos 
amebóides). Essa função é executada 
principalmente por uma proteína motora, a 
MIOSINA, que também usa o ATP como 
fonte de energia e produz movimentos ao se 
ligar e “puxar” as fibras de actina. 
 
 
ªFILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS 
 Os filamentos intermediários são 
filamentos com um diâmetro em torno de 10 
nm, formado por vários tipos de proteínas, 
sendo a mais importante delas a 
QUERATINA. 
 Os filamentos intermediários 
filamentos associam-se a proteínas da 
membrana plasmática e formam ligações 
entre células vizinhas, mantendo-as unidas. 
Nas células epiteliais, por exemplo, os 
filamentos intermediários são mais 
abundantes pois a união entre as células 
deve ser mais forte. 
 
DO UNICELULAR AO PLURICELULAR 
 
 Durante o processo evolutivo, alguns 
organismos tomaram o caminho de formar 
colônias de muitas células. Posteriormente, 
cada célula foi se especializando em uma 
determinada função. Este caminho levou ao 
surgimento de seres pluricelulares. 
 A rigor, todas as células dos 
pluricelulares contém a MESMA 
INFORMAÇÃO GENÉTICA. Como então a 
maquinaria metabólica de uma célula 
 33
muscular é tão diferente daquele de um 
neurônio? 
 A medida que ocorre o 
desenvolvimento dos organismos 
pluricelulares, diferentes genes serão 
ativados. ( VER FIGURA 34) As células vão 
sofrer um processo chamado de 
diferenciação, tomando as suas várias 
funções. Embora todos os genes estejam 
presentes em todas as células, nas células 
musculares apenas alguns genes são ativos 
(são transcritos) e então só as proteínas 
codificadas pelos genes transcritos estão 
presente nessas células. Já em uma célula 
nervosa, embora possua os mesmos genes 
da célula muscular, outros genes estão 
ativos, resultando a tradução de outras 
proteínas. 
 
 
FIGURA 34 – Diferenciação celular que 
corre no desenvolvimento de organismos 
pluricelulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 34
 
PRÁTICAS DE BIOLOGIA CELULAR* 
Recomendações de ordem geral a serem 
observadas no uso do Laboratório**
 
 
A manutenção do material colocado 
a sua disposição depende de sua boa 
vontade e do seu senso de responsabilidade 
pessoal. O microscópio que você usa custou 
elevado preço, cuida dele como se fosse seu. 
Dedique 3 minutos finais de cada aula 
para limpar as objetivas com lenço de 
papel (se foi usado óleo de imersão), 
assim como a sua bancada. 
 
Freqüentemente você deverá fazer 
desenhos ilustrativos das preparações 
observadas. Para tal, traga folhas de papel 
ofício, ou um caderno de desenho. Exatidão 
nos detalhes, limpeza e capricho serão 
levados em conta mais do que habilidade 
para a arte de desenhar. Nunca desenhe 
algo incógnito que veja sob o microscópio. 
Compare aquilo que é visto sob o 
microscópio com ilustrações de livros, 
quadros ou outras fontes. Não se limite 
apenas a copiar figuras, examine o material 
colocado a sua disposição. 
 
Os roteiros de aulas práticas que 
estão incluídos neste caderno devem ser 
lidos CUIDADOSAMENTE antes que 
qualquer trabalho seja iniciado. Discuta suas 
dúvidas com o professor. Procure estar 
sempre em dia com os trabalhos das aulas 
práticas. 
 
PONTOS A SEREM OBSERVADOS AO 
DESENHAR: 
 
Porque se exige um bom desenho: 
1) para obrigar a observar. 
2) para que a observação possa ser corrigida 
por outra pessoa. 
 
 
1 
 
 
3) para que fique um registro da observação 
efetuada que possa ser consultada 
posteriormente. 
 
 
**Copia parcial da introdução de MANARA, 
N.T.F.(mimeografado, sem data). 
 
FORMA CORRETA DE REALIZAR OS 
DESENHOS EXIGIDOS 
NAS AULAS PRÁTICAS. 
 
 1) Todos os desenhos e as anotações 
deverão ser feitos com lápis HB, ou similar, 
com a ponta fina. Tenha a mão uma borracha 
macia. 
 2) Não esqueça a data e o aumento 
usado. 
 3) Guarde as folhas arquivadas, junto ao 
caderno didático. 
 4) Escreva sempre com letras de 
imprensa. 
 5) Não encha o campo de desenhos. Os 
espaços em branco facilitam a compreensão 
e posterior estudo do tema. 
 6) Os desenhos devem ser proporcionais 
ao observado. Não faça desenhos muito 
pequenos. 
 7) As setas indicadoras dos elementos 
desenhados deverão ser linhas suaves, feitas 
com régua e paralelas ao borde inferior da 
folha. 
 8) A utilização de formas geométricas 
(Figura 2.1) é artifício para facilitar a 
representação do objeto. Sobre esta base se 
 
1 Mais detalhes de algumas das práticas aqui 
descritas podem ser encontradas no livro: 
LORETO, E.L.S. & SEPEL, L. M.N. Atividades 
experimentais e didáticas de Biologia Molecular 
e Celular. Ribeirão Preto, SBG. 2003. 2a ed. 
 www.sbg.org.br 
 
 35
trabalhará, até obter a maior semelhança 
possível com o observado. 
 9) Na Figura 2.2, encontrará um exemplo 
de proporção, formas, espaços, distâncias e 
grossuras dos traços. 
 10) Antes de começar a desenhar o 
contorno dos objetos: 
 a) observe bem o preparado. Estude-o 
e interprete-o; 
 b) determine exatamente o espaço que 
vai ocupar o desenho, marcando com linha 
suave; 
 c) observe a relação que guardam 
entre si os elemento a desenhar, isto é, sua 
proporção, tamanho e forma, fixe-os com 
linhas auxiliares dentro do contorno geral 
(Figura 2.2). 
 
 
 
Figura 2.1 – Observação da linha e forma na hora de desenhar 
 
Figura 2.2 – Cuidados no fazer o desenho quanto à proporção, forma, e espaço. 
 36
1a Aula 
O USO DO MICROSCÓPIO ÓPTICO (MO) 
 
 O mundo microscópico é fascinante. O microscópio foi um aparelho que muito contribuiu 
para o desenvolvimento da Biologia Celular. Por esse motivo iniciamos as atividades práticas 
dessa disciplina descrevendo um microscópio óptico e dando algumas dicas para o seu uso 
adequado. 
 Uma célula animal típica tem 10 a 20 µm de diâmetro, ou ao redor de 5 vezes menos do 
que a menor partícula visível ao olho nu. Portanto, a descoberta de que os animais e vegetais 
eram compostos por agregados de células individuais, ou a existência de pequenos seres 
unicelulares, não foi possível até que bons microscópios fossem fabricados, no início do século 
XIX. 
 As células animais não são apenas pequenas, mas são descoloridas e translúcidas; 
conseqüentemente, a descoberta de sua organização interna dependeu, também, do 
desenvolvimento, na última metade do século XIX, de uma variedade de corantes que tornaram 
várias partes da célula visíveis. 
 O microscópio tem por objetivo produzir imagens aumentadas de objetos tão pequenos 
que, ao exame da vista desarmada, não poderiam ser vistos. Tem ainda como escopo, revelar 
detalhes texturais imperceptíveis a olho nu. 
 Devemos lembrar que os objetos são vistos por duas razões fundamentais: 1) porque 
absorvem a luz; 2) por causa da diferença entre o seu índice de refração e o do meio que os 
envolve. Quanto maior a diferença, mais facilmente o objeto será visto. Assim, as células e seus 
componentes, para serem observados ao microscópio devem ser tratados por reagentes especiais, 
do que resulta sua coloração, isto é, os componentes celulares passam a absorver luz

Materiais relacionados

Perguntas relacionadas

Materiais recentes

153 pág.
2 pág.
BIO-099-100

Colégio Dom Bosco

User badge image

sowhuttie

Perguntas Recentes