CAP 1. BIOLOGIA CELULAR ASPECTOS GERAIS

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Biologia Celular
Introdução
PROF. DR. CLAUDIO MARANHÃO PEREIRA
 A Biologia Celular (antiga Citologia) é a parte da Biologia 
que estuda todas as organelas celulares e seus 
comportamentos. 
 Procura diferenciar as células tanto animais como 
vegetais, observando também as grandes semelhanças.
Kytos (célula) + Logos (estudo)
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
“... A célula é a unidade básica, estrutural e funcional de todos
os seres vivos...”
• A palavra célula foi usada, pela primeira vez, em
1667, pelo inglês Robert Hooke.
• Com um microscópio muito simples, ele observou 
pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). 
Hooke percebeu que a cortiça era formada por 
numerosos compartimentos vazios. 
• A esses compartimentos ele deu o nome de célula,
palavra diminutiva do latim cella que significa
cavidade.
Estudo da Célula
Imagem: Microscópiode Robert Hooke / Autor 
Desconhecido / Disponibilizado por Maksim / 
United States Public Domain.
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História da Biologia Celular
-Hans e Zacharias Janssen
(sec XVI): invenção do 
microscópio.
A história da citologia, na 
realidade, acompanhou a 
história do microscópio 
10 X a 30X
 As primeiras observações de células foram feitas no século XVII, por 
Robert Hooke (um dos maiores gênios das ciências experimentais do 
século), na Inglaterra.
Observação da Célula
 Célula: unidade estrutural e funcional dos seres vivos –só pode ser observada 
com auxílio do microscópio.
Microscópios:
- Microscópio Óptico Comum ou Composto
(MOC) = aumento de até 2.000x – pode-se 
observar células vivas (“a fresco”) ou mortas 
(“fixadas”). Podem ser utilizados corantes para 
realçar as estruturas celulares. 
Biologia Celular
Microscopia Óptica
Base ou pé
Braço
Lentes oculares
Tubo ou canhão
Lentes Objetivas
Platina ou bandeja
Macrométrico
Micrométrico
Lâmpada
Lentes condensadoras
Diafragma
Dimensões da Célula
Biologia Celular
Microscopia Óptica
Tecido sanguíneo
Mostrando dois monócitos no 
centro (em azul), hemácias 
(em vermelho) e fragmentos 
de plaquetas (pequenas pedaços 
azuis). 
Permite a observação de células e o estudo dos tecidos.
 Microscópio Eletrônico (ME) – aumento de até 160.000 x.
Pode-se observar a ultra-estrutura celular.
Bactéria Escherichia 
coli - aumento de 
10.000x
Piolho moderno (Pediculus
humanus) 
visto ao microscópio 
eletrônico 
Biologia Celular
Microscopia Eletrônica
• Diferente dos microscópios de luz, esta não é fundamental para a formação de uma imagem 
ampliada do objeto examinado, e sim um feixe de elétrons;
• Permite a observação de subestruturas celulares e até de macromoléculas, com poder de 
resolução muito maior;
• Podem ser de transmissão ou de varredura, de acordo com a forma que o feixe de elétrons 
incide sobre o material examinado.
Biologia Celular
Microscopia Eletrônica de transmissão
• Um feixe de elétrons atravessa as estruturas e a
imagem se forma a partir da dispersão dos elétrons;
• Possui poder de resolução de 3ƞm, o que permite a
visualização de estruturas com aumento de até 500.000
vezes, como a membrana plasmática e as organelas
celulares.
Biologia Celular
Microscopia Eletrônica de transmissão
Macrófago de peritônio de camundongo
Biologia Celular
Microscópio Eletrônico de Varredura
• Neste tipo de microscópio, o feixe de elétrons não atravessa a estrutura, apenas incide sobre 
sua superfície e é refletido, formando uma imagem tridimensional de sua superfície;
• Possui poder de resolução de 10ƞm, o que permite a visualização da superfície das células e 
tecidos com alta fidelidade e riqueza de detalhes.
Biologia Celular
Microscópio Eletrônico de Varredura
Cílios do epitélio do pulmão Estereocílio do ouvido de sapo
Imagens Microscópio Eletrônico
Imagem da bactéria E. coli
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Piolho agarrado a um fio de cabelo
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Imagens Microscópio Óptico
Célula Vegetal da Cebola Cloroplastos – Célula Vegetal
Imagem: Fotografia microscópica de células da cebola / kaibara87 / 
Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
Imagem: Cloroplastos / Thomas Dreps / Creative Commons - Atribuição -
Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Alemanha.
Biologia Celular
Método de Estudo das Células
As células são microscópicas
• As células são estruturas muito 
pequenas e, por isso, não podem 
ser vistas sem o uso de um 
microscópio;
• As estruturas intracelulares são 
ainda menores, e são necessários 
microscópios específicos, com 
poder de resolução maior..
Células vermelhas 
do sangue (10,000 nm)
0 75 150 225 300
nm
2500
nm
0
750
nm
0 375
Escala microscópica mostrando a relação real
do tamanho das células e das partículas virais.
E. coli (1000 nm x 3000 nm)
Poliovírus
(30 nm) Pox Vírus
(200 nm x 300 nm)
Bacteriófago T4 
(50 nm x 225 nm)
Vírus mosaico do tabaco
(15 nm x 300 nm)
BACTERIÓFAGO 
MS2 (24 nm)
Dimensões da Célula
Dimensões da Célula
Quanto ao número de células, os seres vivos podem ser:
– Seres unicelulares: seres vivos formados por uma única célula.
Ex: bactérias, cianobactérias, algas unicelulares, alguns fungos
e protozoários.
- Seres pluricelulares: seres vivos formados por muitas células.
Ex: animais, vegetais, fungos, protozoários e algas pluricelulares.
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Protozoário Euglena (alga unicelular)
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De acordo com a estrutura celular, os seres vivos 
dividem-se em dois grandes grupos:
PROCARIONTES
Proto = Primitivo
Cario = Núcleo
Ontos = Ser
EUCARIONTES
Eu = Verdadeiro
Cario = Núcleo
Ontos = Ser
Diferenças entre:
CÉLULA PROCARIÓTICA:
 sem membrana nuclear;
 ausência de organelas com membranas;
 a fotossíntesee a respiração 
celular ocorre em membranas;
 são as células mais antigas da Terra e
 todas as bactérias são constituídas
por células procariontes.
CÉLULA EUCARIÓTICA:
• núcleo com membrana nuclear
e nucléolo;
• grande variedades de organelas
com membranas;
• a fotossíntese ocorre nos
cloroplastos e
• a respiração celular ocorre 
nas mitocôndrias.
CÉLULA PROCARIÓTICA
CÉLULA EUCARIÓTICA
Biologia Celular
Tipos de Células
• São encontradas em bactérias e outros seres vivos similares;
• São células muito simples e pequenas;
• São pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática;
• Não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso.
Características das células procariontes:
Biologia Celular
Tipos de Células
Citoplasma
Fimbrias
Parede celular Cápsula
Mesossomo
Membrana citoplasmática
Ribossomo
DNA
Flagelo
Plasmídeo
Características das células procariontes:
Biologia Celular
Tipos de Células
• Apresentam material genético (molécula de DNA)
circular, que forma o nucleoide;
• Não se dividem por mitose e meiose;
• A maioria se divide por fissão binária.
Características das células procariontes:
Biologia Celular
Tipos de Células
• São encontradas em protozoários, fungos, plantas e animais;
• São células mais complexas e maiores;
• São ricas em membranas, apresentando outras membranas além da membrana 
plasmática;
• Possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica limitado 
à um espaço denominado núcleo.
Características das células eucariontes:
Biologia Celular
Tipos de Células
• Apresentam material genético composto por várias 
moléculas de DNA lineares, que formam os cromossomos;
• Se dividem por mitose e meiose;
• Possuem diversas organelas citoplasmáticas.
Citoesqueleto distribuído por todo o citoplasma
celular conferindo forma à célula. Célula animal
marcada para evidenciar microtúbulos (B) e
filamentos de actina (A). O DNA nuclear está
marcado em “C”.
Características das células eucariontes:
Biologia Celular
Tipos de Células
Características das células eucariontes:
Lisossoma
Mitocôndria
Membrana plasmática
Complexo de Golgi
Microfilamentos
Filamentos intermédios
Microtúbulos
Microvilosidade
Centrossoma
Flagelo
RE Rugoso RE Liso
Retículo Endoplasmático (RE)
Citosqueleto
Cromatina
Nucléolo
Membrana 
nuclear
Núcleo
Biologia Celular
Tipos de Células
Procariontes Eucariontes
Cariomembrana Ausente Presente
Organelas Ausentes Presente
Mitose/meiose Ausente Presente
Genoma DNA circular DNA linear
Características das células procariontes e eucariontes:
AULA 02: Introdução ao estudo das células
Célula Eucariótica
São todas as células cujos constituintes do núcleo encontram-se 
separados do resto da célula por uma membrana – membrana 
nuclear ou carioteca
ANIMAL
• Seres Heterótrofos.
• Ausência de organela associada à
fotossíntese (cloroplasto).
• Ausência de parede celular.
• Vacúolo pequeno.
• Seres Autótrofos.
• Presença de cloroplasto.
• Presença de parede celular.
• Ausência de lisossomos.
• Vacúolo grande.
Biologia Celular
Tipos de Células
As células eucariontes podem ser classificadas como células animais e células vegetais.
Mitocôndria
Peroxissoma
Membrana plasmática
Parede celular
Parede da célula adjacente
Cloroplasto
Plasmodesmos
Filamentos 
intermédios
Microtúbulos
Microfilamentos
Tonoplasto
Vacúolo central
Ribossomos
Complexo de Golgi
Centrossoma
Retículo endoplasmático liso
Retículo endoplasmático rugoso
Membrana nuclear
Nucléolo
Cromatina
Núcleo
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Lisossoma
Mitocônda
Membrana plasmática
Complexo de Golgi
Microfilamentos
Filamentos intermédios
Microtúbulos
Microvilosidade
Centrossoma
Flagelo
RE Rugoso RE Liso
Retículo Endoplasmático (RE)
Citosqueleto
Cromatina
Nucléolo
Membrana 
nuclear
Núcleo
AULA 02: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
Características das células animais e células vegetais:
Células Animais Células Vegetais
Centríolos Presentes Ausentes
Cloroplastos Ausentes Presentes
Vacúolo central Ausentes Presentes
Parede celular Ausente Presentes
Formas das Células
Fusiformes (alongadas)
Bastonetes (bactérias) Cocos (bactérias)
Discóides (hemácias)
Estreladas (neurônios)
Ovaladas (tecido epitelial)
Imagens da esquerda para direita, de cima para baixo: (a) Túbulos renais / JWSchmidt / GNU Free Documentation License (b) Glóbulos vermelhos humanos / MDougM / Public Domain (c) Células 
musculares lisas / Autor Desconhecido / Disponibiizado por Goyitrina/ GNU Free Documentation License (d) Neurônio / Nick Gorton / GNU Free Documentation License (e) Bacillus subtilis / Jacinthecote
/ GNU Free Documentation License (f) Streptococcus pneumoniae / Janice Haney Carr / United States Public Domain.
Formas das células
Esféricas
Fusiformes (alongadas)
Discóides
Estreladas
Classificação dos Organismos com Relação à 
Célula
ACELULARES – desprovidos de células – vírus
CELULARES 
 procariontes – unicelulares – bactérias e cianobactérias
 eucariontes 
•unicelulares – protozoários e algumas algas
•pluricelulares – animais, vegetais, etc
Não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua 
multiplicação.
Parasitas intracelulares obrigatórios
Os vírus quando fora de organismos, possuem a forma de cristais 
(matéria, bruta). Voltam à atividade normal quando introduzidos em 
organismos.
Biologia Celular
Os Vírus
• Os vírus são acelulares;
• Os vírus não possuem metabolismo próprio;
• Os vírus são seres vivos?
Protease
Membrana
lipídica
NucleocapsídeoGenoma RNA Viral
Biologia Celular
Características dos vírus
• Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo;
• O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico 
derivado das membranas celulares;
Capsídio
DNA
Biologia Celular
Características dos vírus
• Possuem um único tipo de ácido nucleico, 
DNA ou RNA;
• Existem vírus com DNA de fita dupla, simples, 
RNA de fita dupla ou simples;
Vírus Hepatite B
Região do 
CORE - HBcAg
Envelope viral: 
antígeno de
superfície - HBsAg
DNA Viral
DNA 
Polimerase
Biologia Celular
Características dos vírus
A
B
• São parasitas intracelulares obrigatórios;
• Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das 
células;
Biologia Celular
Características dos vírus
• Parasitam todos os tipos de células.
Vírus
Célula Animal
Célula Vegetal
Bactéria
Fungo
Protozoário
Organização Funcional das Células
MEMBRANA PLASMÁTICA
CITOPLASMA
PAREDE 
CELULAR
DNA OU 
NUCLEÓIDE
FLAGELO
PILI OU FÍMBRIA
RIBOSSOMOS
PROCARIONTES: BACTÉRIAS
MESOSSOMO
PLASMÍDEO
EUCARIONTES: ANIMAIS
EUCARIONTES: VEGETAIS
Estruturas das:
Células Eucarióticas
Basicamente, uma célula é formada por três partes:
Membrana plasmática: “capa” que envolve a célula;
Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo;
Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares.
Células Eucarióticas – Animal e Vegetal
Imagem: diagrama de uma célula animal / Imagem original por Mariana Ruiz,tradução por 
Felipe Fontoura / Public Domain.
Imagem: Estrutura de uma célula vegetal / LadyofHats / Domínio Público.
A Membrana Plasmática
• Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma 
membrana que a isola do meio exterior: a membrana plasmática. 
• A membrana plasmáticaé tão fina (entre 6 a 9nm) que os mais 
aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. 
• Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a 
membrana plasmática pôde ser observada. 
• Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes 
transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre 
duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula.
 É constituída pela celulose.
 Reduz a perda de água e promove a rigidez das células.
Parede celulósica
Imagem: Estrutura de uma célula vegetal / LadyofHats / Domínio Público.
• Fica entre a membrana e o núcleo;
• É preenchido pelo hialoplasma e
• É onde se encontram dispersos os organóides (organelas 
citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da célula.
Citoplasma
Citoplasma
Citoplasma
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O núcleo ocupa 10% do volume celular total.
Controla todas as reações que ocorrem na célula.
NÚCLEO
Núcleo
Nucléolo
Imagem: Diagrama do núcleo da célula humana (sem 
texto) / Peter Znamenskiy / Public Domain. Imagem: diagrama de uma célula animal / Imagem original por Mariana Ruiz,tradução por Felipe 
Fontoura / Public Domain.
Organelas Citoplasmáticas
Centríolo
Lisossomo
Ribossomo
Mitocôndria
Imagens da esquerda para direita, de cima para baixo: (a) Diagrama de uma célula animal / MesserWoland e Szczepan1990 modificado por smartse / GNU Free Documentation 
License (b) Diagrama de uma mitocôndria humana em branco / Vicki Doronina / Public Domain (c) Vista tridimensional de um centríolo / Twooars / GNU Free Documentation License.
Organelas Citoplasmáticas
Retículo endoplasmático rugoso
Retículo endoplasmático liso
Complexo de Golgi
Imagens de cima para baixo, da esquerda para direita: (a) Diagrama do complexo de Golgi / Ruth Lawson / GNU Free Documentation License (b) Retículo Endoplasmático liso / Chippolito 
/ Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported (c) Núcleo , RE e Complexo de Golgi / Magnus Manske / Public Domain.
Mitocôndria:
• Responsável pela respiração celular e 
produção de energia.
• Células que utilizam bastante energia têm 
muitas mitocôndrias, por exemplo, as células 
musculares. Imagem: Mitocôndria / tradução por Felipe Fontoura, baseado na imagem
de Mariana Ruiz / Public Domain.
Complexo de Golgi:
É formado por pequenas bolsas. Serve para 
armazenar e descartar substâncias.
Lisossomos:
São estruturas responsáveis 
pela digestão da célula.
Lisossomo
Imagem: Diagrama de uma célula animal / MesserWoland e Szczepan1990 modificado 
por smartse / GNU Free Documentation License 
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Retículo Endoplasmático:
O R.E. liso ou não granuloso, onde há a produção de
lipídios;
O R.E. rugoso ou granuloso, onde se encontram
aderidos a sua superfície externa, os ribossomos,
sendo local de produção de proteínas, as quais serão
transportadas internamente para o Complexo de
Golgiense.
Retículo endoplasmático liso
Retículo endoplasmático 
rugoso
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Centríolos:
Participam do processo de formação de 
cílios e flagelos e da divisão celular 
(multiplicação das células).
Ribossomos
Têm função de síntese de proteínas.
Ribossomo
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A Teoria da Endossimbiose propõe que algumas organelas que
compõem as células eucariontes tenham surgido como
consequência de uma associação simbiótica estável entre
organismos.
Mais especificamente, esta teoria postula que os cloroplastos e
as mitocôndrias dos organismos eucariontes tiveram origem a
partir de um procarionte autotrófico (provavelmente um
antepassado das cianobactérias atuais), que viveu em simbiose
dentro de outro organismo, também unicelular, mas
provavelmente de maiores dimensões, obtendo assim proteção e
fornecendo ao hospedeiro a energia fornecida pela fotossíntese.