Aula 1 Procariotos e Eucariotos

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Biologia Celular
Prof. Clever Gomes Cardoso
Procariotos x Eucariotos
Sucesso dos seres vivos
Os seres vivos habitam praticamente todos os
ambientes da Terra
Regiões Marinhas
Abissais
Lagos Congelados na Antartica
Fontes termais
submarinas e fossas
Vulcânicas
Todas as células possuem sua informação genética armazenada
sob a forma de DNA
DNA Proteínas (20 aminoácidos)
A linguagem química de todas as células é a mesma
Todos os seres vivos são formados por células
Menor unidade funcional capaz de crescer e se multiplicar independentemente, 
às custas de energia livre do ambiente
Todos os seres vivos têm o mesmo código genético (que seria
uma prova de que a vida na Terra teve início a partir de um único
organismo precursor).
A maioria dos seres vivos é composta por microorganismos
Apenas recentemente estamos conseguindo
caracterizar, catalogar e comparar as espécies.
- Explorados economicamente pelo homem
- Causadores de doenças
- Importantes para a manutenção do 
equilíbrio natural
As células consomem energia livre para a manutenção de suas estruturas e seu
crescimento
Fontes de energia
Organotróficas
Elementos orgânicos
provenientes de outros 
organismos
A partir de fontes
não vivas –
Fototróficas
Desde os Primórdios da Microscopia
Seres Vivos
Procariotos
(Bactérias)
Eucariotos
(Animais, Plantas, Fungos…)
Núcleo é a maior organela das células
Procariotos
Células pequenas, com aparência externa simples
A maioria vive isoladamente, mas também podem se organizar em comunidades simples
Procariotos
São capazes de utilizar virtualmente todas as fontes de energia
Bactérias que
oxidam H2S
Bactérias que
vivem no trato
genital humano
Bactérias fotosintetizadoras
Bactérias decompositoras
de petróleo
Procariotos
- Poucas organelas
- Enorme diversidade química
Espécie modelo
escolhida pelos
cientistas
- Molécula única de DNA circular
Parede celular: proteínas e glicosaminoglicanas
Única membrana plasmática (não possui organelas)
Não possui citoesqueleto
Características dos procariotos atuais
• Parede celular rígida: polissacarídeos e peptídeos
• Membrana plasmática: bicamada
• DNA: molécula circular única no nucleóide (sem membrana)
• Ribossomos
• Pobres em membranas intracelulares
Riquétsias e clamídias células incompletas que só 
proliferam no interior de uma 
outra célula
Parasitas intracelulares obrigatórios
Possuem DNA e RNA
Possuem parte de maquinaria para 
a síntese, mas necessitam de outra 
célula para suplementação
Possuem membrana semipermeável
Origem dos eucariotos
Etapa crítica na evolução dos eucariotos:
Aquisição de organelas circundadas por membrana.
Duas teorias:
Teoria da Endossimbiose
Teoria autogênica
TEORIA AUTOGÊNICA
A célula eucariótica teria surgido através da especialização de
membranas internas, derivadas de invaginações da membrana
plasmática.
Principal evidência: membrana plasmática e membranas das
organelas com constituição molecular muito semelhante.
Origem dos eucariotos
Origem dos eucariotos
TEORIA AUTOGÊNICA
TEORIA ENDOSSIMBIÓTICA
A célula eucariótica seria o resultado da associação de células
procarióticas simbióticas.
Origem dos eucariotos
Origem dos eucariotos
• Simbiose é um processo muito comum até hoje
• Tamanho dos cloroplastos e mitocôndrias muito semelhante ao dos
procariotos atuais
• Mitocôndrias e cloroplastos reproduzem-se por divisão binária, assim
como as bactérias
• Mitocôndrias e cloroplastos contêm seu próprio DNA
Argumentos que sustentam a teoria endossimbiótica:
Origem dos eucariotos
Eucariotos Teorias explicando a origem das organelas dos Eucariotos
Autogenia
Endossimbiose
Hoje sabemos que os seres vivos dividem-se em três
grandes grupos
Feito pela análise de RNA Ribossomico
Eucariotos
- Material genético acondicionado no núcleo
Eucariotos
- Material genético acondicionado no núcleo
- O Material genético dos Eucariotos é separado do 
citoplasma pelo envoltório nuclear
Eucariotos
- Volume 1000 vezes maior que os Procariotos
- Citoesqueleto
- Sistema interno de membranas (endomembranas) - organelas
- Material genético acondicionado no núcleo
Características dos eucariotos atuais
Célula vegetal
Características dos eucariotos atuais
PROCARIOTOS X EUCARIOTOS
Biologia Celular
Bioenergética
Inicialmente, precisamos entender...
As rotas de reações que ocorrem nas células podem ser Catabólicas ou Anabólicas
Matéria Inanimada deixada por si só:
No entanto, os seres vivos conseguem gerar estruturas extremamente ordenadas
É preciso obedecer a 2ª Lei da Termodinâmica
Para aumentar sua organização interna uma célula gera calor que diminui a organização do meio 
externo 
A Entropia (desorganização) de um sistema sempre deve aumentar
As células são ilhas de ordem em um mundo que tende ao caos
Todas as células de animais e vegetais são energizadas por energia armazenada nas 
ligações químicas de moléculas orgânicas
Fotossíntese e Respiração são processos complementares
A Respiração é o processo de oxidação que ocorre dentro 
das células e diferentemente da combustão, ocorre de 
forma gradual e controlada
Reações Químicas só ocorrem se forem energeticamente favoráveis
Energia de Ativação
Em sistemas biológicos, a Energia de 
Ativação se dá pela colisão aleatória
entre as moléculas
Enzimas diminuem a energia de ativação 
de reações
Enzimas podem diminuir a 
“barreira” da energia de ativação
As enzimas podem direcionar as 
reações dentre as diferentes 
possibilidades disponíveis
Ainda assim, as reações só ocorrerão se forem energeticamente favoráveis
Acoplamento de Reações
Reações desfavoráveis só ocorrem se 
estiverem acopladas a outras reações 
energeticamente favoráveis, resultando em 
um ΔG negativo.
Acoplamento de Reações
Fosforilação Direta da 
Glicose
Fosforilação da Glicose 
acoplada à produção de um 
Carreador Ativado
Energia do Carreador 
utilizada para realização 
de “Trabalho”
Carreadores de Energia
O ATP é o carreador energético mais comum
A hidrólise do fosfato 
terminal do ATP rende 
entre 11 e 13 kcal/mol
A energia armazenada no ATP pode ser utilizada para unir duas moléculas
A formação de um composto A-B é 
energeticamente desfavorável, mas é possível 
graças à formação de um intermediário B-P 
altamente energético
Síntese da Glutamina
Existem outras moléculas carreadoras ativadas nas células
NAD e NADP são moléculas carreadoras 
capazes de receber um elétron altamente 
energético e doa-lo em outra reação
A diferença entre o NAD e o NADP 
limita-se à presença de um fosfato
Etapa final na rota biossintética do Colesterol
As Macromoléculas são polímeros formados pela união de monômeros
Condensação e Hidrólise são eventos opostos
As Macromoléculas são polímeros formados pela união de monômeros
Não existem grupos 
fosfato nas 
moléculas de 
Proteínas e 
Polissarídeos
Como a energia da 
Hidrólise do ATP 
pode estar 
relacionada à 
condensação desses 
monômeros?
Algumas vezes uma rota alternativa para hidrólise do ATP pode ser utilizada
A produção de AMP + PPi possui um 
ΔG de -23kcal/mol
Síntese de um polinucleotídeo, DNA ou RNA