Biologia Geral - Slides de Aula Unidade I

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Unidade I
BIOLOGIA GERAL
Profa. Dra. Claudia Figueiredo
A disciplina de Biologia Geral
 A biologia é multifacetada e se ramifica em muitas outras áreas, 
onde se estuda a biodiversidade dos seres vivos, suas 
características, sua fisiologia, suas interações com outros 
seres vivos e com o meio ambiente.
 A biologia envolve ancestralidade, evolução e complexidade 
das reações químicas para a manutenção da vida.
Abordaremos uma visão geral de todos esses processos em duas 
unidades:
 Unidade I – engloba a biologia celular, a constituição química 
da célula, seu metabolismo energético e os microrganismos de 
interesse humano.
 Unidade II – teremos a biologia molecular, as bases da 
hereditariedade e fisiologia humana, e as relações entre 
seres vivos com o meio ambiente.
A biologia celular e a microscopia
 A biologia celular e toda a evolução científica de manipulação 
genética só foram possíveis devido ao advento da 
microscopia. A família Jansen, fabricante de óculos, em 1951, 
foram os pioneiros na ampliação de imagens.
Fonte: AMABIS, J. M., MARTHO, G. R. Fundamentos da Biologia moderna: volume único. 4. ed., São 
Paulo: Moderna, 2006, p. 107, 108, 110 e 115.
(C) Microscópio 
Óptico
(D) Microscópio 
Eletrônico
(B) Microscópio 
De Hooke
(A) Microscópio 
De Leewewoken
A organização celular
 A descoberta da célula e a confirmação que ela era a menor 
parte de um organismo vivo fez com que a citologia ganhasse 
muito mais atenção, formulando-se, assim, a teoria celular.
Dois cientistas alemães de áreas diferentes, em meados de 
1800, sendo eles, Mathias Schleiden – botânico e Theodor 
Schwann – zoólogo, em estudos independentes afirmavam em 
seus trabalhos que todos os seres vivos eram formados por 
células e postularam a teoria celular:
1º) Todos os seres vivos são formados por células.
2º) Todas as células possuem reações químicas básicas 
(metabolismo).
3º) Todas as células se originam de uma outra célula 
pré-existente.
A organização celular
 Existe um parâmetro que separa dois grandes grupos de 
células: as células procariontes e as células eucariontes. 
 A divisão é baseada na complexidade que cada tipo de célula 
apresenta e pela presença ou não de uma estrutura chave 
chamada de carioteca.
 Procariontes: são mais simples, menores e tem seu material 
genético, seu DNA circular e disperso dentro da célula. São 
unicelulares e só podem ser vistos com auxílio do microscópio.
 Possuem os ribossomos que sintetizam proteína.
 Eucariontes: são mais complexos, pois seu DNA está protegido 
por uma membrana (carioteca) formando o núcleo. 
O DNA é múltiplo e linear, e possui diferentes 
tipos de organelas.
Célula procarionte
Fonte: https://static.todamateria.com.br/upload/55/14/5514b71582eb7-celulas-procariontes-inserir-imagem.jpg
Célula procarionte
 Existem organismos procariontes, unicelulares, as bactérias.
 Pode apresentar modo de vida livre ou parasitária.
 Possui DNA circular, solto no citoplasma. 
 Possui citoplasma que preenche toda a célula.
 E membrana plasmática que delimita a célula e permite a entrada 
e a saída de substâncias. 
 Em alguns pontos, a membrana pode formar desmossomos, 
responsáveis pelas trocas gasosas em algumas bactérias.
 Sobre a membrana, ainda apresenta a parede celular, uma 
estrutura que serve de proteção, e diferenciação entre as 
bactérias, dividindo-as em Gram (+) e Gram (-).
 Apresenta ribossomos que sintetizam proteínas.
 Pode apresentar cápsula, plasmídeos, flagelos e fímbrias.
Célula eucarionte
Fonte: https://image.slidesharecdn.com/02aclula-100929105710-phpapp01/95/02-a-clula-2-
728.jpg?cb=1285758616
A célula eucarionte
 Existem organismos unicelulares que já apresentam maior 
complexidade celular, como os protozoários e as leveduras.
 Possui núcleo organizado e várias organelas (estruturas, 
geralmente, envoltas por membrana que desempenham 
diferentes funções dentro da célula).
 O fato de possuírem o DNA protegido pela carioteca confere 
maior organização e evolutivamente permitiu o aparecimento 
de organismos multicelulares e macroscópicos, como os 
animais e as plantas.
 O DNA nas células eucariontes é múltiplo e cada espécie 
possui um número diferente de cromossomos que a define.
 As células vegetais se diferenciam por apresentarem 
vacúolos maiores, cloroplasto e parede celulósica.
Estruturas da célula eucarionte
 Núcleo – carga genética e controle das funções celulares.
 Membrana plasmática – permeabilidade seletiva (transporte 
ativo, passivo, em massa e osmose).
 Citoplasma – onde ocorre as reações químicas.
 Ribossomos – síntese de proteínas. 
 Retículo endoplasmático rugoso – modificação e 
direcionamento de proteínas.
 Retículo endoplasmático liso – síntese de lipídios.
 Complexo de Golgi – empacotamento de proteínas. 
 Peroxissomo – oxidação de lipídios.
 Lisossomo – digestão celular.
Estruturas da célula eucarionte
 Centríolos – participam da divisão celular e formam flagelos.
 Citoesqueleto – sustentação.
 Mitocôndria – geração de energia (ATP).
Em células vegetais ainda encontramos:
 Parede celulósica – rigidez e proteção.
 Cloroplasto – fotossíntese.
 Vacúolos – armazenamento de água e sais minerais.
 Acredita-se que mitocôndrias e cloroplastos se originaram há 
milhões de anos por endossimbiose.
Interatividade
Analise as sentenças e assinale a alternativa correta:
I. Células procariontes não possuem carioteca, portanto, não 
formam núcleo, mas tem DNA.
II. Apenas células procariontes são vistas ao microscópio.
III. Células vegetais não possuem mitocôndrias, apenas 
cloroplastos.
a) Apenas a sentença I está correta.
b) Apenas a sentença II está correta.
c) Apenas a sentença III está correta.
d) As sentenças I e II estão corretas.
e) As sentenças II e III estão corretas.
Crescimento bacteriano
 Em procariontes, como são unicelulares, a divisão é a sua 
forma de reprodução. 
 As bactérias se reproduzem/dividem a cada 20 minutos.
 A célula faz uma cópia do seu DNA e depois prossegue 
dividindo o citoplasma.
 A fissão binária não é a única forma de reprodução bacteriana, 
mas é a principal. A célula se divide, formando duas células 
idênticas. É um verdadeiro clone. 
 Como a divisão bacteriana é muito rápida, dizemos que ela 
apresenta um crescimento exponencial.
 O crescimento continuará até que ocorra alguma alteração 
no meio, como mudança na temperatura, falta de 
nutrientes, administração de um antibiótico.
Curva de crescimento bacteriano
 Fase 1 – fase lag – adaptação.
 Fase 2 – fase log – crescimento exponencial.
 Fase 3 – fase estacionária – ocorre fator limitante.
 Fase 4 – fase de declínio – morte da população.
1 2 3 4
Fonte: FIGUEIREDO, C. F. S. R. 2017 
Ciclo celular
 Cada célula viva segue um ciclo, denominado de ciclo celular. 
 O ciclo celular ocorre em todo o período útil da célula e 
compreende uma fase de crescimento e preparação (intérfase) 
e o período em que a célula está em divisão.
A fase da intérfase possui três etapas:
 Período G1 da intérfase vem logo após a divisão. Nesse 
momento, a célula precisa crescer, aumentar o número de 
organelas e aumentar a quantidade de citosol.
 Período S da intérfase está relacionado com a replicação do 
DNA, ou seja, a duplicação do material genético.
 Período G2 da intérfase prepara a célula para entrar na divisão 
novamente.
 Há pontos de verificação ao final das fases G1 e G2.
Divisão celular
 Em organismos pluricelulares existem dois tipos de divisão 
celular: mitose e meiose.
A mitose: 
 Ocorre em células somáticas.
 Uma célula-mãe origina duascélulas filhas idênticas. 
 As células-filhas contêm o mesmo número de cromossomos 
da célula-mãe.
 É uma divisão equacional, destinada para manutenção celular, 
para cicatrização, crescimento e regeneração dos tecidos.
 É dividida em 4 etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
Divisão celular
A meiose:
 Ocorre em organismos complexos, onde conseguimos 
identificar o macho e a fêmea da espécie.
 Ocorre nas células germinativas dos órgãos reprodutores 
(ovários e testículos), formando óvulos e espermatozoides.
 É destinada para a formação de gametas.
 Uma célula-mãe produz 4 células-filhas com a metade do 
número de cromossomos.
 Divisão reducional.
A meiose é formada por duas etapas consecutivas de divisão:
1ª fase: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I.
2ª fase: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II.
Divisão celular
A) Mitose
B) Fases da mitose
C) Meiose
Fonte: 
http://escolakids.uol.com.b
r/public/upload/image/fases
-mitose.jpg
A
2n
2n 2n
B
C 2n
2n 2n
n n n n
Classificação dos seres vivos
 Existem características que identificam a vida em um 
organismo.
 A composição química orgânica: predominantemente por 
carbono (C) como principal elemento, juntamente com o 
oxigênio (O), o hidrogênio (H), o nitrogênio (N) e, em menor 
proporção, o enxofre (S) e o fósforo (P).
 Metabolismo próprio: reações químicas, mediação enzimática, 
síntese e degradação de substâncias.
 Sensibilidade: respondem a estímulos externos.
 Apresentam um ciclo de vida: crescimento e reprodução para 
a manutenção da espécie.
 Devido à diversidade biológica de organismos, várias 
tentativas foram realizadas para classificá-los.
Taxonomia – a classificação dos seres vivos
 Formulação da nomenclatura binominal (nome científico de 
cada espécie).
 Composto por duas palavras em latim. A primeira iniciada 
com letra maiúscula e a segunda iniciada com letra minúscula 
e deve ser grifada em destaque, utilizando letra itálica ou 
sublinhando. Ex.: Homo sapiens.
 As árvores filogenéticas: iniciadas por um ancestral comum 
(tronco) e ramificadas conforme as espécies que se derivam.
 Os cladogramas: as ramificações ou nós representam um 
ancestral, mas demonstram que existem ancestrais mais 
próximos e que derivaram de ancestrais ainda mais distantes 
evolutivamente. 
 Temos classificação em cinco grandes reinos com 
exceção dos vírus.
Classificação dos seres vivos
Fonte: FIGUEIREDO, C. F. S. R. 2017
Interatividade
Com base nas características apresentadas, a qual reino esse 
exemplar pertence?
 Ausência de clorofila.
 Obtenção de alimento por meio de ingestão.
 Visível a olho nu.
Assinale a alternativa correta:
a) Fungi.
b) Plantae.
c) Animalia.
d) Monera.
e) Protozoa. 
A constituição química das células
 Princípios químicos são aplicados aos organismos vivos.
 Na formação de moléculas, já temos algumas características 
associadas como solubilidade, estado físico em temperatura 
ambiente.
 Para os organismos vivos, temos uma importância maior 
direcionada às macromoléculas: carboidratos, lipídios e 
proteínas.
 A degradação das macromoléculas (carboidratos, lipídios e 
proteínas) para obtenção de energia é denominada de 
catabolismo.
 O processo de síntese de novas substâncias é denominado de 
anabolismo.
 As reações são mediadas por enzimas que sofrem modulação 
da temperatura, pH e da sua concentração.
A constituição química das células
 As reações químicas dentro do organismo ou em nível celular 
quase sempre estão envolvidas com ganho ou perda de 
energia (calor).
 Reações endotérmicas absorvem calor durante a reação, como 
a fotossíntese realizada pelas células vegetais.
 Reações exotérmicas liberam calor ao longo da reação como a 
quebra das macromoléculas durante a digestão.
 Cada átomo possui uma representação, um símbolo químico.
 Uma molécula, seja simples, seja um polímero, terá uma 
representação, que pode ser expressa pelos símbolos 
químicos de seus componentes, pela fórmula química 
molecular, pela fórmula estrutural ou fórmula de projeção.
A constituição química das células
A) Fórmula molecular. 
B) Fórmula estrutural. 
C) Fórmula de projeção.
Glicose: 
A) Fórmula molecular C6H12O6
Fonte: FIGUEIREDO, C. F. S. R. 2017
http://s2.static.brasilescola.uol.com.br/i
mg/2012/10/glicose.jpg 
B) C)
As macromoléculas 
 A fonte de macromoléculas para os organismos heterotróficos 
é a alimentação.
 Os macronutrientes são carboidratos, lipídeos e proteínas e 
os micronutrientes que são as vitaminas e os minerais. 
 Alimentos construtores: proteínas e sais minerais que ajudam 
na construção dos tecidos como a massa óssea e muscular.
 Alimentos reguladores: podemos encontrar a água e as 
vitaminas que contribuem para o bom funcionamento das 
funções orgânicas.
 Alimentos energéticos: temos os carboidratos e as gorduras, 
são eles os principais alimentos utilizados para obtenção 
do ATP (energia) pelas células.
Carboidratos
São considerados o principal substrato energético do 
organismo e são classificados em quatro grupos:
 Monossacarídeos (CnH2nOn): glicose, frutose, galactose.
 Dissacarídeos (união de 2 monossacarídeos): maltose.
 Oligossacarídeos (de 3 a 10 monossacarídeos): dextrinas.
 Polissacarídeos (mais de 10 monossacarídeos): glicogênio.
 São digeridos na boca pela enzima amilase salivar (ptialina) e 
no intestino pela amilase pancreática em pH próximo da 
neutralidade, até dissacarídeos.
 Nas células do intestino ocorrem a lactase, a maltase e a 
sacarase que quebram os carboidratos em monossacarídeos, 
onde conseguem ser absorvidos.
Lipídios
 Os lipídios são conhecidos popularmente por gorduras.
 São hidrofóbicos, formados por ácidos graxos, e o lipídio 
mais comum na alimentação e como reserva é o triglicerídeo.
 Podem ter origem animal como o colesterol, ou vegetal, como 
o óleo de soja.
 São divididos em 2 grupos: lipídios simples e compostos.
 Os lipídios simples: subdivididos em glicerídeos (ácido graxo 
ligado ao glicerol – óleos e gorduras), cerídeos (ácido graxo 
ligado a outras moléculas) e esteroides (a base de colesterol).
 Os lipídios compostos: lipídio ligado a outra biomolécula 
(lipoproteína, glicolipídio).
 A digestão é realizada na boca (lipase lingual), no estômago 
(lipase gástrica) e no intestino (lipase pancreática). 
Proteínas
 As proteínas são polímeros, formadas por aminoácidos.
 Todo aminoácido contém o elemento químico nitrogênio.
Divididas em:
 Homoproteínas: formadas apenas por aminoácidos.
 Heteroproteínas: formadas por aminoácidos ligados a outros 
compostos.
 A atividade biológica, a funcionalidade da proteína será 
determinada pela sequência, tipos, quantidade de 
aminoácidos e a estrutura (conformação que adquirir até 4 
níveis de organização).
 A digestão ocorre no estômago pela pepsina, ativada pelo pH, 
e no intestino por enzimas liberadas pelo pâncreas; e 
pelas próprias células intestinais.
Metabolismo energético
 Os vegetais realizam fotossíntese e produzem glicose, seu 
próprio alimento. Todos os outros organismos precisam obter 
energia da alimentação.
Os principais processos de obtenção de energia (ATP) são:
 Anaeróbicos: sem uso de oxigênio, como fermentação, 
putrefação, fotossíntese e quimiossíntese.
 Aeróbicos: com utilização de oxigênio, como a respiração.
 O ganho energético desses processos são muito diferentes.
 A via aeróbica tem um rendimento energético (ATP) muito 
maior, mas ela requer uma organela especializada (a 
mitocôndria) e só ocorre na presença de oxigênio.
 Para os seres humanos,o maior substrato energético 
é a glicose.
Metabolismo energético
 O organismo humano possui estratégias de controle das taxas 
glicêmicas, para que todas as células consigam fornecimento 
de ATP para manter suas funções.
 Entre elas, temos: os hormônios insulina e glucagon, 
glicogênese, glicogenólise e gliconeogênese, ciclo de cori.
 Após a alimentação, digestão e absorção, os nutrientes 
chegam à corrente sanguínea e assim a todas as células.
Uma vez na célula, a via glicolítica é destinada à produção de 
energia. Ela possui algumas etapas: 
 A glicólise (no citosol) – glicose quebrada em 2 piruvatos.
 Com a presença de oxigênio, ocorre o ciclo de Krebs e cadeia 
respiratória dentro da mitocôndria (38 ATPs).
 Sem oxigênio, ocorre a fermentação no citosol (2 ATPs).
Vias da glicose na célula
Glicose
Armazenamento:
Síntese de 
glicogênio
Extracelular
(sangue)
Glicose
Intracelular (Citoplasma)
Via glicolítica:
Via das pentoses: 
formação de 
coenzimas e 
ácidos nuclêicos
Ciclo de Krebs e
Cadeia respiratória
Oxidação até CO2 e H2O
Via aeróbica:
Com O2
Via anaeróbica:
Sem O2
Fermentação
Láctica
Fonte: FIGUEIREDO, C. F. S. R. 2017 
Interatividade
Analise as sentenças e assinale a alternativa correta:
I. Água e óleo não se misturam. Sendo assim, 
lipídios são hidrofílicos.
II. As proteínas são as únicas macromoléculas que não 
possuem digestão na boca.
III. A maioria dos procariontes obtém energia por fermentação, 
pois não possuem mitocôndria para realizar o ciclo de Krebs.
a) Apenas I está correta.
b) Apenas I e II estão corretas.
c) Apenas II e III estão corretas.
d) Apenas I e III estão corretas.
e) As sentenças I, II e III estão corretas.
Microbiologia de interesse humano 
 Muitos microrganismos são inofensivos ao ser humano.
 Muitos são utilizados beneficamente.
 No entanto, muitos são preocupantes por causar patologias.
 Uma vez causando uma infecção, os microrganismos recebem 
uma resposta imunológica de combate. 
 Às vezes, os microrganismos demonstram mecanismos de 
resistência que combatem as defesas orgânicas e os agentes 
antimicrobianos.
 Entre os motivos que levam a resistência dos microrganismos 
temos a alta taxa de mutações, a aquisição de plasmídeos 
pelas bactérias, o uso errado e indiscriminado de antibióticos, 
a falta de higiene e limpeza, a falta de conscientização 
da população.
Vírus
 Não estão encaixados em nenhum dos grandes reinos, são 
acelulares e parasitas intracelulares obrigatórios.
 São compostos por material genético envolto por um 
capsídeo e em alguns casos também o envelope.
Nos referimos aos vírus pelo seu material genético:
 DNA-vírus: constituído por DNA, fita simples ou fita dupla.
 RNA-vírus: constituído por RNA, fita simples ou fita dupla.
 Retrovírus: um tipo especial de RNA-vírus, que possui uma 
enzima (transcriptase reversa) capaz de transcrever DNA viral 
e inseri-lo no DNA da célula infectada.
 Apresenta ciclo de vida lítico e ciclo lisogênico.
 Patologias associadas: dengue, AIDS, HPV, Zika.
 Príons são moléculas proteicas. Não são vírus.
Bactérias
 São procariontes, unicelulares, apresentam pleoformismo.
 Habitam os mais diferentes ambientes.
São classificadas pela constituição da parede celular:
 Gram (+), coradas em roxo/violeta, parede mais delgada, 
formada por ácidos e peptideoglicanos.
 Gram (-), coradas em vermelho, parede mais espessa, formada 
por ácidos, peptideoglicanos e lipopolissacarídeos.
 Podem apresentar plasmídeos, flagelos e fímbrias.
 Reprodução assexuada (fissão binária) ou sexuada 
indiferenciada (conjugação-pili sexual).
 Patologias associadas: pneumonia, tuberculose, 
botulismo, gonorreia.
Protozoários
 Organismos eucariontes, unicelulares.
 Apresentam estrutura de locomoção (cílios ou flagelos) ou 
movimentos ameboides.
 Podem ser fixos e usar o flagelo para captura de alimento.
 Habitam locais umedecidos de água doce ou salobra.
 Alguns protozoários marinhos são dotados de carapaça 
externa de carbonato de cálcio, quitina ou silicose.
 Reprodução por fissão binária, divisão múltipla ou sexuada 
indiferenciada (conjugação).
 Protozoários ciliados podem apresentar mais de um núcleo, 
mas um dos núcleos sempre é bem maior que os demais.
 Doenças associadas: amebíase, doença de Chagas, malária.
Fungos
 Possuem exemplares unicelulares (leveduras) e multicelulares 
(bolores e cogumelos).
 Os fungos multicelulares são constituídos por hifas, cuja 
parede é formada essencialmente por quitina.
 A parte das hifas presas ao substrato é o micélio. 
 A estrutura visível (haste) é o corpo de frutificação. 
 A parte superior do corpo de frutificação, geralmente colorida, 
tem função reprodutora (liberação de esporos).
 Possuem nutrição absortiva, são decompositores.
 Doenças associadas: micoses dermatológicas e sistêmicas.
Mecanismos de resistência microbiana
 Qualquer organismo procura perpetuar sua espécie. 
 Diante de um fator ou droga que limite sua reprodução, existe 
uma pressão adaptativa para que esse organismo consiga 
superar o motivo de tal limitação.
 As mutações alteram o DNA, oferecendo novas características, 
que podem levar a adaptação desse microrganismo, como a 
alteração da permeabilidade da membrana, uma bomba de 
efluxo ou alteração no sítio alvo de ação da droga.
 As bactérias, quando adquirem o plasmídeo, são capazes de 
produzir enzimas que conseguem destruir as moléculas 
de antibióticos.
 Os vírus, além de possuírem a maior taxa de mutações, 
em alguns tipos, conseguem penetrar no DNA 
da célula hospedeira.
Mecanismos de resistência imunológica
 Vírus e bactérias, por possuírem estruturas diferenciadas, 
são alvos mais fáceis de eliminar, pois as drogas podem 
ser específicas.
 Protozoários, fungos e vermes por serem eucariontes; as 
drogas, ao atingi-los, também afetam o hospedeiro.
 Ao ocorrer a infecção, o sistema imunológico do hospedeiro 
entra em ação.
 Temos a imunidade inata ou natural: barreiras físicas (pele, 
saliva, muco) e ação de anticorpos inespecíficos (macrófagos, 
neutrófilos, eosinófilos). Ex.: febre, leite materno.
 Imunidade adaptativa ou adquirida: memória imunológica, 
produção de anticorpos específicos. 
Ex.: vacinação ou soro.
Microrganismos benéficos
 Os microrganismos são muito utilizados na indústria alimentícia, 
pelo fato de realizarem a fermentação. São utilizados na 
fabricação de pães, queijos, iogurtes, vinhos, bebidas alcóolicas.
 São utilizados pela indústria farmacêutica, na preparação de 
medicamentos.
 Na produção de combustível: etanol.
 Podem ser consumidos in natura, como os probióticos
(lactobacilos), viver em simbiose como a microbiota intestinal.
 Os microrganismos realizam formas diferentes de decomposição 
de materiais, deixando os nutrientes livres na natureza para serem 
reciclados.
 Fazem recuperação de áreas degradadas na biorremediação de 
materiais tóxicos ao meio ambiente.
Interatividade
A Síndrome da Imunodeficiência Humana (AIDS) é causada por 
um vírus (HIV). Esse vírus possui uma especificidade por uma 
das células do sistema imunológico, os linfócitos. Um dos 
fatores de não se conseguir eliminar o (HIV) do organismo é:
Assinale a alternativa correta:
a) O HIV é uma variação mutante de um vírus africano unido 
ao vírus brasileiro.
b) O HIV é uma mutação de um vírus de macacos.
c) O HIV é um DNA-vírus.
d) O HIV é um RNA-vírus.
e) O HIV é um retrovírus.
ATÉ A PRÓXIMA!