Biologia CelularProf. William Volino revisão av1

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Biologia Celular 
 
Prof. William Volino 
Biologia Celular 
Conteúdo desta aula 
1. INTROD. AO ESTUDO DA CÉLULA E VÍRUS 
2. BASES DA CONSTITUIÇÃO CELULAR 
3. ESTRUTURA E FUNÇÕES DA MEMBRANA 
4. TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA 
5. ESPECIALIZAÇÃO E SINALIZAÇÃO CELULAR 
6. O NÚCLEO 
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS CÉLULAS 
• Todo ser vivo é formado por células 
 
A célula é a unidade fundamental dos seres 
vivos, estrutural e funcional. 
Fonte: http://www.ocorpohumano.xpg.com.br/celulas_e_tecidos.htm 
• Existem dois níveis de organização 
celular: 
 
Seres Unicelulares 
 
Bactérias 
Protozoários 
Leveduras (fungos) 
Algas 
 
Seres Pluricelulares 
 
Algas 
Fungos 
Plantas 
Animais 
• Em seres pluricelulares observamos a 
organização: 
 
 
Células 
Tecidos 
Órgãos 
Sistemas 
Organismo 
 
Fonte: http://espacocienciasquintoano.blogspot.com.br/2011/05/blog-post.html 
• Existem dois tipos básicos de células: 
 
 
 
Fonte : http://www.jornallivre.com.br/249400/celulas-procariontes-ecelulas-eucariontes.html 
 Procariontes Eucariontes 
Cariomembrana ausente presente 
Organelas ausentes presente 
Mitose/meiose ausente presente 
 Genoma DNA circular DNA linear 
• As células eucariontes podem ser classificadas como 
células animais e células vegetais 
 
 
 
 
 
Fonte: http://www.que-es-la-ciencia-quimica-y-fisica.info/celula-vegetal-y-sus-partes/ 
 Células Animais Células Vegetais 
Centríolos presentes ausentes 
Cloroplastos ausentes presentes 
Vacúolo central ausentes presentes 
Parede celular ausente presentes 
OS VÍRUS 
• Os vírus são acelulares 
• Os vírus não possuem metabolismo próprio 
• Os vírus são seres vivos? 
 
• Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo 
 
• O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico 
derivado das membranas celulares 
 
 
BASES QUÍMICAS DA CONSTITUIÇÃO CELULAR 
• Todo ser vivo é um sistema químico que 
obedece as leis da Física e da Química 
 
Diferentes elementos químicos se combinam, e 
formam a matéria. 
 
A matéria compõe todo o universo, incluindo a 
célula e os seres vivos. 
Fonte: http://consultaestudo.com/tabela-periodica/ 
 
• Do que são formadas as células? 
 
As células são formadas por moléculas e estas, 
por sua vez, são formadas pela combinação de 
elementos químicos ou átomos. 
 
 
Fonte: http://www.tecnologiadoglobo.com/2009/03/materia-atomos-
protoes-electroes-tabela-periodica/ 
• Sendo assim, observamos que: 
 
 
Fonte: http://minhalogia.blogspot.com.br/2013/03/organizacao-hierarquica-das-unidades-de.html 
• A água 
 
É o elemento mais abundante na Terra e pode 
ser encontrada no estado físico líquido, sólido 
e gasoso 
 
Sua molécula é formada por dois átomos de 
hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, 
cuja fórmula é H2O. 
 
Está presente na célula numa proporção de 
aproximadamente 70%, podendo variar por 
várias razões, como o tipo de célula. 
 
 
• Macromolélulas orgânicas: 
 
São encontradas nas células quatro categorias: 
 
• Lipídeos 
 
• Carboidratos 
 
• Proteínas 
 
• Ácidos nucleicos 
 
MEMBRANAS CELULARES: FUNÇÕES E ESTRUTURA 
• Nas células existe uma membrana que delimita a célula e separa 
o meio intracelular do extracelular, chamada membrana 
plasmática; 
 
 
• A membrana plasmática é composta por três tipos de 
biomoléculas: lipídeos, proteínas e carboidratos. 
 
 
 
 
 
Lipídeos da membrana 
 
• Fosfolipídeos da membrana plasmática 
 Formam a estrutura básica da membrana. Estes lipídeos tem uma 
característica em comum: uma cabeça hidrofílica (polar) e caudas hidrofóbicas 
(apolares). 
 
 
 
 
 
• Lipídeos esteroides 
Estão em menor proporção. Em células animais é representado pelo 
colesterol, que interferem na fluidez da membrana plasmática, a deixando 
menos fluida 
 
 
 
 
 
 
• Proteínas da membrana 
 
São específicas e podem desempenhar diferentes funções 
 
- Transporte 
- Adesão 
- Receptora 
- Enzimática 
 
• Carboidratos da membrana 
 
Estão localizados na sua superfície externa 
 
Eles se associam às proteínas e aos lipídeos, 
formando glicoproteínas e glicolipídeos 
 
Eles formam o glicocálice ou glicocálix, que tem 
como funções: 
 Reconhecimento celular 
 Adesão celular 
 
 
• Funções da Membrana Plasmática 
 
 
 
 
 
 
 
 
• A membrana plasmática controla a entrada e saída de substâncias 
nas células 
 
A membrana apresenta permeabilidade seletiva, controlando a entrada de 
moléculas e íons, impedindo o intercâmbio indiscriminado de substâncias. 
 
 
• A membrana plasmática atua como suporte físico 
Muitas enzimas ficam fixas na membrana 
 
 
 
• A membrana plasmática é responsável pelos processos de 
endocitose e exocitose 
 
 
 
 
 
• A membrana plasmática participa dos mecanismos de 
interação química celular 
 
Através de receptores proteicos específicos, que interagem 
com moléculas como neurotransmissores, hormônios e 
fatores de crescimento. 
 
 
 
 
 
 
MEMBRANAS CELULARES: TRANSPORTE E ESPECIALIZAÇÕES 
• Nas células existe um fluxo contínuo e controlado de 
substâncias que entram e saem da célula. 
 
• Chamamos de soluto os íons ou moléculas pequenas que 
devem atravessar a membrana plasmática. 
 
• Chamamos de solvente o veículo aquoso no qual o soluto 
é dissolvido. 
• O fluxo de substâncias se dá de diferentes maneiras, de acordo com as 
características do meio intra e extracelular. 
 
 
- O meio é isotônico quando sua concentração de soluto é fisiológico, isto é 
proporcional à das condições celulares. 
 
- O meio é hipertônico quando a concentração de soluto é superior ao ideal, em 
relação ao solvente. O meio está mais concentrado. 
 
- O meio é hipotônico quando a concentração de soluto é menor que a ideal, em 
relação ao solvente. O meio está menos concentrado. 
 
 
 
 
 
• A passagem de solutos através das membranas celulares pode ser do 
tipo passiva ou ativa. 
 
- O transporte passivo ocorre por meio dos componentes da dupla camada 
lipídica e sem que haja gasto de energia pela célula. É à favor do gradiente 
de concentração (de onde tem mais para onde tem menos). 
 
- O transporte ativo ocorre com gasto de energia pela célula. Contra o 
gradiente de concentração. 
 
 
• Difusão simples 
 
- Ocorre passagem de soluto através da 
dispersão deste num meio aquoso ou 
gasoso 
- O soluto penetra na célula quando sua 
concentração é menor no interior da célula 
do que no meio externo, e sai da célula no 
caso contrário 
- O soluto precisa ser pequeno, ser uma 
molécula hidrófoba (apolar) ou mesmo uma 
molécula polar, desde que seja pequena. 
 
• Osmose 
- Ocorre passagem de solvente (água) de um meio hipotônico 
para o hipertônico, com o intuito de estabelecer a isotonia 
entre os meios. 
 
 
• Difusão facilitada 
- Ocorre passagem de íons e macromoléculas através de proteínas 
carreadoras, chamadas de permeases ou canais iônicos. 
- As permeases mudam a sua conformação para permitir a passagem 
do soluto. 
 
 
• Bomba de Sódio e Potássio 
- Estabelece as diferenças nas 
concentrações de Na+ (sódio) e K+ 
(potássio) entre o interior da célula 
e o líquido extracelular. 
 
- Tem por função expulsar Na+ para o 
espaço extracelular e introduzir K+ 
no citoplasma(contra o gradiente 
de concentração) 
 
 
• O transporte através da membrana também pode se dar 
através da formação de vesículas pela membrana. 
 
- Este transporte pode ocorrer por endocitose, exocitose e 
transcitose. 
 
 
 
• Especializações da Membrana Plasmática 
 
 
 
 
 
 
 
 
• A membrana plasmática, em muitas células, apresenta 
especializações que permitem o desempenho de atividades 
específicas. 
 
- Algumas especializações, como as microvilosidades e 
estereocílios, estão relacionadas com o aumento da superfície 
da membrana. 
- Outras especializações, como os flagelos e cílios, estão 
relacionadas com o movimento celular. 
 
 
 
 
• As microvilosidades são prolongamentos do citoplasma 
recobertos por membrana. 
• Aumentam superfície de absorção (intestino e tubos 
contorcidos proximais dos rins) 
 
 
 
 
• Os estereocílios são semelhantes aos microvilos, porém 
possuem maior comprimento e se ramificam 
frequentemente. 
- Aumentam a superfície de absorção facilitando o transporte de 
água e outras moléculas. 
- São encontrados nos epidídimos e no pavilhão auditivo. 
 
• Os cílios são projeções móveis semelhantes a pelos. 
- São finos, curtos e móveis, presentes em grande quantidade 
em células do revestimento do sistema respiratório e tubas 
uterinas. 
- Movimentam substâncias e partículas que estão sobre as 
células. 
- Alguns protozoários utilizam cílios para a sua locomoção. 
 
• Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em 
menor quantidade. 
- São utilizados para movimentação das células, como nos 
espermatozoides, protozoários, algas unicelulares e bactérias. 
• As células também podem apresentar outras 
especializações da membrana, frequentemente 
encontradas na superfície lateral delas. 
 
• Estas especializações estão relacionadas com: 
- Adesão entre as células; 
- Adesão entre as células e a matriz extracelular; 
- Oclusão entre as células; 
- Comunicação entre as células. 
• As moléculas sinalizadoras são classificadas em: 
 
Hidrossolúveis: são moléculas polares, que podem ser pequenas 
e derivadas de aminoácidos ou grandes como os peptídeos. O 
hormônio insulina e o neurotransmissor adrenalina são exemplos. 
 
Lipossolúveis: são moléculas apolares e de pequeno tamanho, 
derivadas do colesterol, de aminoácidos ou são compostos 
gasosos. Os hormônios sexuais e da tireoide são exemplos. 
SINALIZAÇÃO CELULAR 
Receptores proteicos interagem com 
as moléculas sinalizadoras. 
 
Os receptores podem estar na 
membrana plasmática, no citoplasma 
ou no núcleo celular. 
As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis se ligam 
nos receptores de membrana. 
 
Essas moléculas não conseguem atravessar a 
membrana e, por isso, seus receptores precisam estar 
localizados nela. 
 
Esses receptores se ligam a moléculas sinalizadoras 
com grande afinidade e traduzem este sinal em sinais 
intracelulares, que afetam o desenvolvimento celular. 
 
Nesse caso há necessidade da formação de um 
segundo mensageiro, como o AMP cíclico, dentro da 
célula. 
Os receptores citoplasmáticos e nucleares se ligam às 
moléculas sinalizadoras lipossolúveis. 
 
Essas moléculas conseguem atravessar a membrana 
e se ligam aos receptores que estão no seu interior. 
 
Ao se ligar ao receptor, ocorre uma mudança 
metabólica na célula por meio da alteração da 
expressão dos seus genes. 
 
Neste caso, não é necessária a formação de segundos 
mensageiros intracelulares. 
NÚCLEO 
• É uma organela exclusiva dos seres eucariontes 
 
 
 
 
 
 
Núcleo 
• Geralmente a célula apresenta um único núcleo, que fica 
em posição central. 
 
- Existem diferentes formas de núcleo. 
 
• A carioteca é uma membrana dupla, que apresenta poros na sua 
constituição e na parte voltada para o citoplasma possui 
ribossomos 
• Nucleoplasma é uma solução aquosa de proteínas (maioria enzimas), 
RNAs, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde estão mergulhados 
os nucléolos e a cromatina. 
 
• Nucléolo é uma estrutura fortemente corada, encontrada nas células 
de eucariotos, envolvida na síntese de rRNA e na formação da 
primeira etapa na síntese dos ribossomos. 
 
http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/citologia/imagens/nnucl
eo31.jpg 
 
• A Cromatina é formada pelo DNA e um número de proteínas 
especializadas. 
 
 
 
• Quando a célula vai se dividir 
a cromatina se condensa e 
acaba originando a estrutura 
conhecida como cromossomo. 
 
 
 
• Os Cromossomos são compostos por: 
 
- Duas cromátides divididas em braços (curto e longo). 
 
- Centrômero. 
 
- Telômeros 
 
• Os Cromossomos humanos são classificados morfologicamente em: 
 
- Metacêntrico (M) 
- Submetacêntrico (SM) 
- Acrocêntrico (A). C- centrômero 
• Os Cromossomos são também classificados em: 
 
- Autossômicos: são os 22 pares de cromossomos não sexuais 
- Alossômicos: são os 2 cromossomos sexuais 
 
 
• De acordo com a quantidade de cromossomos as células são 
classificadas em: 
- Diploide (2n) – cromossomos aos pares 
- Haploides (n) – apenas um cromossomo de cada par 
• Divisão celular 
 
 
 
 
 
 
 
 
• As células precisam se dividir constantemente, seja para 
crescimento do organismo, reposição de células mortas ou 
para permitir a reprodução. 
 
- O núcleo participa ativamente da divisão celular, pois os 
cromossomos são divididos entre as células filhas. 
 
 
http://actu.epfl.ch/image/7983/324x182.jpg 
• Existem dois tipos de Divisão Celular: 
 
- Mitose 
 
Divisão das células somáticas 
Células filhas idênticas a célula inicial 
Objetiva o desenvolvimento do organismo e a renovação ou regeneração dos 
tecidos 
 
- Meiose 
 
 As células filhas não são idênticas à célula inicial 
Células diploides originam haploides 
Destina-se a formação de gametas e reprodução da espécie 
2n 
2n 
2n 
2n 
n 
n 
n 
n 
n 
n