UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE Slide Biossíntese dos Carboidratos nas Plantas e nas Bactérias.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE EDUCAÇÃO E SAÚDE – CES 
UNIDADE ACADÊMICA DE BIOLOGIA E QUÍMICA – UABQ 
CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA GERAL 
PROFESSOR: DR. JULIANO CARLO RUFINO DE FREITAS 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
 
 
 
ROTEIRO 
• Introdução aos carboidratos; 
• Fotossíntese dos carboidratos; 
• Etapas da Fotossíntese 
• Celulose das plantas e peptidioglicano bacteriano; 
 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E 
NAS BACTÉRIAS 
Discentes: Lisânia Maryele da Silva Lima 
 Michele Santos de Souza 
 
 
 
 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
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• Definição de Biossíntese: “Se refere às reações que 
ocorrem num organismo de modo que as moléculas mais 
simples se transformam em moléculas ou biomoléculas 
de maior complexidade.” 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os carboidratos são popularmente conhecidos por 
açúcares. 
 
• Quimicamente são definidos por polihidroxialdeídos e 
polihidroxicetonas. 
 
• Essa biomoléculas são a principal fonte de energia dos 
seres não fotossintetizantes. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os carboidratos classificam-se de acordo com a sua 
quantidade de carbonos existentes em suas estruturas 
moleculares. 
 
• Monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. 
 
• Como exemplos de polissacarídeos citam-se amido, 
glicogênio e celulose. 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E 
NAS BACTÉRIAS 
FOTOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os carboidratos são elaborados pelas células vegetais 
através de um processo conhecido como fotossíntese, e 
por certos tipos de bactérias através da quimiossíntese. 
 
• Algumas bactérias realizam fotossíntese. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• O processo de Quimiossíntese ocorre quando certas 
bactérias que vivem no solo são capazes de produzir 
moléculas orgânicas energéticas sem energia luminosa. 
 
• As bactérias aproveitam a energia química liberada 
durante estas reações para fixar o carbono e sintetizar 
novas moléculas, como açúcares. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A partir da formação destas moléculas de açúcares, estas 
bactérias podem ainda realizar outros processos 
metabólicos onde irão sintetizar outras moléculas 
orgânicas. 
• Equação que resume o processo de quimiossíntese: 
 
 
 
 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
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• Bactérias extremófilas que vivem nas fontes termais do 
Parque de Yellowstone, nos Estados Unidos. Estas 
bactérias autótrofas vivem em águas cuja temperatura 
atinge mais de 74 °C e realizam quimiossíntese pegando 
energia a partir da oxidação do ferro. 
 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Em algumas espécies de bactérias autótrofas pode 
ocorrer o processo fotossintético um pouco diferente da 
fotossíntese que ocorre em cianobactérias, como 
protistas e plantas. 
 
 
• Este processo diferenciado de fotossíntese ocorre em 
bactérias extremófilas, como as bactérias verdes 
sulfurosas e as púrpuras. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Durante esta fotossíntese, estas bactérias não utilizam 
água, mas sim gás sulfídrico (H2S), liberando enxofre em 
vez de oxigênio. 
 
• Neste caso, como a água não é utilizada como reagente 
desta reação de fotossíntese, não será liberado oxigênio. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Estas bactérias possuem clorofilas especiais chamadas 
de bacterioclorofilas. 
 
• Equação da quimiossíntese da fotossíntese bacteriana: 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Bactéria verde sulfurosa Chlorobium tepidum. Esta 
bactéria realiza fotossíntese e é uma bactéria termófila. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• CURIOSIDADES! Produção de biossurfactante e 
biomassa por bactérias ambientais. 
 
• As bactérias hidrocarbonoclásticas podem ser facilmente 
isoladas de áreas contaminadas por hidrocarbonetos de 
petróleo, e provavelmente, algumas delas serão capazes 
de produzir surfactante. 
 
• No isolamento usam-se hidrocarbonetos alifáticos e 
aromáticos como única fonte de carbono em meio 
mineral. 
 
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BACTÉRIAS 
• Estudos revelaram um grande número de bactérias 
isoladas por essa técnica, como as espécies de 
Rhodococcus, Acinetobacter, Pseudomonas e outros 
gêneros, são capazes de produzir biosurfactante. 
 
• A quantidade e qualidade dos biosurfactantes produzidos 
pelas diversas espécies de mocroorganismos são 
influenciados tanto pela fonte de carbonos quanto pelas 
concentrações de N, Fe, Mn e P, no meio, além das 
condições como pH e temperatura. 
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BACTÉRIAS 
• As bactérias hidrocarbonoclásticas fazem parte da 
microflora presente no solo, na água e no sedimento. 
Quando estes ambientes são expostos a marés negras, 
ocorre um fenômeno de adaptação ou aclimatação de 
certas populações de bactérias, que passam a 
reconhecer os componentes do óleo como fonte de 
carbono, iniciando o processo de degradação. 
 
• O tipo nutricional destes microorganismos seres é a 
quimioheterotrofia, pois considerando que estas bactérias 
utilizam o petróleo como fonte de carbono e energia. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A fotossíntese é um processo realizado pelas plantas 
para a produção de energia necessária para a sua 
sobrevivência. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Nas células que compõem os organismos vivos, há uma 
constante transformação de um tipo de energia em outro. 
 
• Nos cloroplastos, por exemplo, a energia luminosa é 
transformada em energia química. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os cloroplastos são encontrados nas células das algas e 
das plantas. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Nos fenômenos energéticos da natureza, o ponto de 
partida é a energia luminosa que, nas plantas, é 
convertida em energia química. 
 
• As células dispõem de um composto de grande 
importância, o ATP (Adenosina Trifosfato) que é 
acumulador de energia, cedendo-a para os componentes 
celulares toda vez que há necessidade. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• O ATP é constituído de adenosina (adenina + ribose) e 
três grupos fosfatos. 
 
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BACTÉRIAS 
• Quando as ligações são desfeitas, certa quantidade de 
energia (expressa em calorias) é liberada e utilizada em 
processos celulares. 
 
• Nos vegetais, por exemplo, a energia da luz solar é 
captada pelaclorofila. 
 
• Essa energia é utilizada na síntese de ATP. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Este processo de síntese de ATP, costuma ser chamado 
de fosforilação. Através dele, a energia luminosa 
acumula-se na ATP através da energia química. 
 
• A fosforilação ocorre na matriz do citoplasma 
(hialoplasma) e no interior das mitocôndrias. A diferença é 
que nesses casos a luz não participa. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E 
NAS BACTÉRIAS 
ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE: FASE CLARA OU 
FOTOQUÍMICA E FASE ESCURA OU QUÍMICA 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os eventos principais da fotossíntese são a absorção da 
energia da luz pela clorofila; a redução de uma aceptor 
de elétrons chamado NADP, que passa a NADPH2; a 
formação de ATP e a síntese de glicose. 
 
• Fase clara ou fotoquímica: Quebra da água e liberação 
de oxigênio 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Na fase clara, a luz penetra nos cloroplastos e atinge o 
complexo de pigmentos, ao mesmo tempo em que 
provoca alterações nas moléculas de água. 
 
 
• Um dos acontecimentos marcantes da fase clara são as 
chamadas fotofosforilações cíclica e acíclica. 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Na fotofosforilação cíclica, ao ser atingida pela luz do Sol, 
a molécula de clorofila libera elétrons. 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Na fotofosforilação acíclica esse mecanismo emprega 
dois sistemas fotossintetizantes: o fotossistema I e o 
fotossistema II. No fotossistema I, predomina a clorofila a, 
enquanto no fotossistema II, predomina a clorofila b. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Durante a passagem desses elétrons pela cadeia de 
citocromos, há liberação de energia e produção de ATP 
(fosforilação). Como o "vazio de elétrons" da clorofila a 
não é preenchido pelos mesmos elétrons que saíram 
dessa molécula, o mecanismo é chamado fotofosforilação 
acíclica. 
 
• No interior dos cloroplastos, a água é decomposta na 
presença da luz. Essa reação é a fotólise da água. (ou 
reação de Hill). 
 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Fase escura ou química: Produção de Glicose. Nessa 
fase, a energia contida nos ATP e os hidrogênios dos 
NADPH2, serão utilizados para a construção de 
moléculas de glicose. 
 
• A síntese de glicose ocorre durante um complexo ciclo de 
reações (chamado ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-
Benson), do qual participam vários compostos simples. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E 
NAS BACTÉRIAS 
CELULOSE DAS PLANTAS E PEPTIOGLICANO 
BACTERIANO 
BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A parede celular é uma estrutura que se localiza 
externamente à membrana plasmática e que, entre outras 
funções, garante a forma da célula. 
 
 
 
 
 
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BACTÉRIAS 
• Essa estrutura impossibilita alterações morfológicas dos 
organismos, em razão de seu caráter semirrígido. 
 
• Nas plantas, a parede celular é composta basicamente 
pelo polissacarídeo celulose, que forma a parede 
celulósica. 
 
• Alguns protistas secretam substâncias que, associadas a 
minerais silicatos (sílica), constituem paredes celulares, 
também denominadas de exoesqueleto. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• As bactérias e cianobactérias apresentam parede celular 
formada por peptídoglicano (açúcares ligados a 
aminoácidos). 
 
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BACTÉRIAS 
• A formação da parede celular nos vegetais tem início com 
a deposição de uma fina camada elástica de celulose 
primária, permitindo nesse estágio o crescimento da 
célula. Depois de cessado esse crescimento, a parede 
recebe novas camadas de celulose e outras substâncias 
(siberina e lignina), o que confere maior resistência e 
resulta na parede secundária. 
 
• Para permitir o intercâmbio, troca de substâncias entre 
células adjacentes, existem pontes citoplasmáticas 
(falhas) ao longo da superfície da parede chamadas de 
plasmodesmos. 
 
 
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BACTÉRIAS 
• A formação do peptídoglicano bacteriano, tambem 
conhecido como Mureína, é um polímero constituído por 
açúcares e aminoácidos que forma uma camada como 
uma malha do lado de fora da membrana plasmática da 
Bactéria (parede celular). 
 
• O açúcar componente consiste de resíduos alternados de 
dois açúcares o N-acetilglucosamina e resíduos de ácido 
N-acetilmurâmico em ligações beta-(1,4). 
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BACTÉRIAS 
• As ligações beta(1-4) entre o açúcar N-acetilglucosamina 
e ácido N-acetilmurâmico (NAM) a ser hidrolisado durante 
a reação da lisozima estão dentro dos círculos. 
 
• Algumas Archaea têm uma camada similar de pseudo-
peptidoglicano. O peptidoglicano serve a um papel 
estrutural na parede celular bacteriana, proporcionando 
firmeza à estrutura, bem como contrabalançando a 
pressão osmótica do citoplasma. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A camada de peptidoglicano é substancialmente mais 
espessa nas bactérias Gram-positivas (de 20 a 80 
nanômetros) do que nas bactérias Gram-negativas (de 7 
a 8 nanômetros), com a fixação da camadas. 
 
• Os peptidoglicanos formam aproximadamente90% do 
peso seco das bactérias Gram-positivas, mas somente 
10% das linhagens Gram-negativas. Nas linhagens 
Gram-positivas, eles são importantes nos papéis de 
fixação e propósitos de estereotipagem. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A camada de peptidoglicano na parede celular bacteriana 
é uma estrutura cristalina em treliça formada a partir das 
cadeias lineares. 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A Staphylococcus aureus é uma bactéria esférica, do 
grupo dos cocos gram-positivos, frequentemente 
encontrada na pele e nas fossas nasais de pessoas 
saudáveis. Entretanto pode provocar doenças, que vão 
desde uma simples infeção até infeções graves. 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• CURIOSIDADES SOBRE OS VEGETAIS! 
 
• Por quais motivos, não existem folhas nos pés de Ipês?! 
 
 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Se o ar estiver muito seco isso favorece a transpiração. 
Se você colocar todas as folhas de uma árvore, uma 
perto da outra, você notará que existe uma grande área. 
É uma área muito extensa para a transpiração, o vegetal 
não suporta perder tanta água por uma área tão grande 
assim...Então o pé de Ipê perde suas folhas; perdendo as 
folhas ele vai reduzir a transpiração, vai poder viver numa 
época seca. Ele pode também fechar seus estômatos, 
que são estruturas que funcionam como poros reguláveis 
para controlar a transpiração e as trocas gasosas. 
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BACTÉRIAS 
• Presença de espinhos nos Cactos. 
 
 
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BACTÉRIAS 
• Imagine uma planta que vive sempre em uma situação de 
aridez. Ele não pode perder suas folhas o tempo todo; na 
verdade ela faz outra coisa. O Cacto, por exemplo, 
transformou suas folhas,ao longo da evolução, em 
espinhos. Assim a área fica muito mais reduzida e a 
transpiração pode ser controlada com muita eficiência. 
Em vista disso, o Cacto precisa ter seu tronco ou seu 
caule verde; ele é fotossintetizante e substitui a ação das 
folhas na fotossíntese. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• CURIOSIDADES SOBRE AS BACTÉRIAS. 
 
• Lactobacilos. A importância de um intestino saudável. 
 
• Os lactobacilos (lactobacillus) são bactérias que se 
alimentam de matérias orgânicas. São inofensivas e 
vivem no trato intestinal, constituindo a flora bacteriana 
digestiva dos mamíferos. Esses micro-organismos 
habitam os intestinos e são indispensáveis à manutenção 
e o bom funcionamento fisiológico do organismo. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Quando a flora se torna reduzida, pode ser substituída 
por bactérias prejudiciais à saúde. Os lactobacilos não 
combatem diretamente os microrganismos prejudiciais à 
saúde e que vivem nos intestinos, mas contribuem para 
reduzir a sua proliferação através de seus “antibióticos” 
naturais e, principalmente, pela competição por 
nutrientes. Como os lactobacilos são inúmeros e se 
reproduzem rapidamente, não permitem que sobrem 
muitos nutrientes para as bactérias causadores de 
infecções e doenças. Quando ocorre um desequilíbrio na 
proporção entre bactérias saprófitas (ajudam a manter o 
intestino saudável) e patológicas (causadoras de 
doenças), manifesta-se um estado conhecido como 
disbiose. 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• Os agentes capazes de combater esse desequilíbrio são 
denominados probióticos (o contrário de antibióticos). Os 
probióticos são microrganismos vivos que, ao serem 
ingeridos, beneficiam o organismo porque atuam sobre o 
equilíbrio bacteriano intestinal. 
 
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BIOSSÍNTESE DOS CARBOIDRATOS NAS PLANTAS E NAS 
BACTÉRIAS 
• A presença de lactobacilos no intestino melhora a 
imunidade, a absorção de diversos nutrientes e a 
digestão de certos alimentos, contribui para a produção 
de enzimas e de vitaminas (como as do complexo B e a 
vitamina K), diminui a alergia alimentar, os distúrbios 
gastrintestinais, a formação de gases, a produção de 
radicais livres nas fezes, o colesterol e os triglicerídeos 
do sangue, o mau hálito, a formação de nitritos e a 
predisposição ao câncer do cólon. Além disso, impede a 
proliferação de bactérias e fungos causadores de 
doenças, auxilia no combate a diarreia, entre outros 
benefícios. 
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BACTÉRIAS 
• REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
• Biologia e fisiologia celular. Berkaloff – Bourguet – Favard 
Guinnebault. Edusp, 1972. 
• Bioquímica humana. C.A. Pasternak. EXPAXS, 
Barcelona, 1980. 
• Ecologia geral. Roger Dajoz. Vozes/Edusp, 1973. 
• Fisiologia médica. W.F. Ganon. Ed. Atheneu, 1977. 
• Lehninger, Albert Lester, 1977 – 1986. Lehninger 
princípios de bioquímica/ Albert Lester Lehninger; 
coordenação da tradução Arnaldo Antônio Simões, 
Wilson Roberto Navega Lodi. --- 4. ed. --- São Paulo: 
SARVIER, 2006. 
 
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BACTÉRIAS 
• RIBEIRO, Krukemberghe Divino Kirk da Fonseca. 
“Parede celular”; Brasil Escola. Disponível em 
http://brasilescola.uol.com.br/biologia/parede-
celular.htm.Acesso em 29 de agosto de 2017. 
• Sciences naturelles. M. Oria, Librairie Hatier, 1961. 
 
 
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