organização e política da saúde

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Disciplina Fundamentos de Biologia – SDE 3894 
 
 
Aula 1: Introdução à Biologia Celular. 
 
 
1.1 Introdução à Biologia Celular: A célula como unidade funcional e estrutural dos seres vivos. 
 
Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos, são constituídos por células, sendo, 
esta a unidade funcional e estrutural dos seres vivos. Além disso, é importante destacar que os seres 
vivos mais complexos apresentam uma diversidade de tecidos e células que um organismo pode ter, 
ressaltando as diferentes funcionalidades dos mesmos, tais como: tecido epitelial, importante no 
revestimento do corpo e das cavidades corporais, promovendo proteção do corpo (pele), absorção 
de substâncias úteis (epitélio do intestino) e percepção de sensações (pele), dependendo do órgão 
aonde se localizam; tecido conjuntivo, que apresenta função de preenchimento dos espaços entre os 
órgãos e manutenção, função de defesa e nutrição, como executado pelo tecido sanguíneo que é um 
tipo de tecido conjuntivo especializado; tecido muscular, por ser primariamente responsável pela 
manutenção e mudanças na postura, pela própria locomoção do organismo, assim como pela 
movimentação dos órgãos internos, como na contração do coração e nos movimentos peristálticos, 
que permitem a passagem dos alimentos pelo sistema digestivo; tecido nervoso que é composto por 
um conjunto de células do corpo humano, responsável por executar tarefas específicas, sendo de 
fundamental importância para o bom funcionamento de nosso corpo, por desempenhar funções 
fundamentais, principalmente relacionadas à coordenação das atividades corporais; ocorre um 
conjunto de reações químicas necessárias à manutenção da vida e que todas as células provêm de 
células preexistentes, pois qualquer célula se forma por divisão, sendo, portanto, esta a unidade de 
reprodução e desenvolvimento dos seres vivos, a unidade hereditária de todos os seres vivos, 
contendo, assim, a informação genética que é transmitida de geração em geração, durante os 
processos de divisão celular, permitindo a continuidade das espécies. 
Dessa forma, é importante esclarecer que as células crescem de forma organizada e que o 
crescimento desorganizado é uma característica de células malignas, que podem surgir após a ação 
de agentes cancerígenos físicos, como radiações como ultravioleta proveniente do sol, químicos, 
como nicotina do cigarro, e biológicos, como alguns vírus. Quando a célula vai bem, o corpo também 
vai, como no caso da musculatura de um indivíduo saudável que sob estímulo promovido por 
atividade física, se desenvolve por aumento da massa muscular, não pelo aumento da divisão das 
células por mitose, mas sim por aumento em volume e de densidade de miofibrilas musculares. O 
organismo humano é originado da fecundação, ou seja, do encontro de duas células sexuais 
(gametas) masculina e feminina, o espermatozoide e ovócito, respectivamente. Sendo, cada uma 
dessas células haploide, ou seja, constituídas por 23 cromossomos, originando, portanto, a célula 
ovo ou zigoto diploide, contendo 46 cromossomos, que sofrerá sucessivas divisões (mitoses), até 
atingir o estágio de blastocisto que fará a nidação. Existe uma diversidade de formas celulares, tais 
como as fusiformes, como células musculares, cuboides, com microvilosidades como a do intestino, 
bem diferenciadas como o neurônio que possui filamentos prolongados e o espermatozoide que tem 
flagelo. 
 
1.2. Níveis hierárquicos de organização dos seres vivos. Existem dois níveis de organização 
celular: os seres unicelulares, como bactérias, protozoários, leveduras (fungos) e algas, e os seres 
pluricelulares, como algumas algas, fungos, plantas e animais. 
 
As células especializadas e semelhantes que desempenham a mesma função se unem e formam os 
tecidos; os tecidos estão presentes apenas em organismos pluricelulares, como os vegetais e os 
animais, e se organizam e se unem, formando os órgãos; a combinação de vários órgãos, que 
trabalham em conjunto para exercer uma determinada função corporal, formam sistemas, dentre eles 
o sistema digestório, que é formado por diferentes órgãos (boca, esôfago, estômago, intestinos, 
dentre outros); e que a união de todos os sistemas forma o organismo. 
 
 
1.3. Tipos de Células: procariontes e eucariontes. As espécies de seres vivos organizam-se em 
grupos de organismos cada vez mais variados, e que esses seres podem ser classificados em nível 
celular em duas categorias: procariontes e eucariontes, sendo, portanto, importante determinar as 
diferenças principais entre esses tipos celulares. Destacando, inicialmente que as células eucariontes 
possuem um sistema de invaginações de membranas que fizeram com que estas células ficassem 
complexas, formando organelas diferenciadas e que desempenham diferentes especialidades. Já os 
seres procariontes são menos complexos e pobres em sistemas endomembranares. 
 
Além disso, devem-se caracterizar os principais aspectos das CÉLULAS PROCARIONTES, como: 
São encontradas em bactérias e em outros seres vivos similares, são células muito simples e 
pequenas, pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática, têm presença de 
parede celular rígida, não possuem cariomembrana e por isso o material genético (molécula de DNA) 
circular fica disperso no citoplasma formando o nucleoide citoplasma, apresentam apenas uma 
invaginação de membrana que é o mesossomo. Podem ainda apresentar algumas estruturas como 
cápsula, fímbrias, flagelos e plasmídeo. Não apresenta citoesqueleto, não se dividem por mitose e 
meiose, sendo sua divisão na maioria das vezes realizada por fissão binária, na qual o aluno deve 
perceber que a fissão começa do centro da bactéria e vai se estrangulando até dividir completamente 
e gerar as duas novas bactérias. 
 
Finalmente, devem-se caracterizar as CÉLULAS EUCARIONTES como sendo constituintes de seres 
como protozoários, fungos, plantas e animais, sendo células mais complexas e maiores, ricas em 
membranas, por possuírem diversas organelas citoplasmáticas além da membrana plasmática, e 
possuem cariomembrana e por isso o material genético, composto por várias moléculas de DNA que 
formam os cromossomos, fica limitado à um espaço denominado núcleo, apresentam um 
citoesqueleto, que se distribui por todo o citoplasma celular conferindo forma à célula, como os 
microtúbulos e filamentos de actina, e que se dividem por mitose e meiose. 
 
1.4. Organização das células animais e das células vegetais. É importante distinguir as principais 
características entre as células eucariontes animal e vegetal, sendo as de maiores destaques: a 
célula animal possui especializações da membrana citoplasmática e possui centríolos, enquanto que 
as células vegetais possuem parede celular, um vacúolo grande que possui muitas funções e 
cloroplasto, e são desprovidas de centríolos. 
 
1.5.ORGANIZAÇÃO DO VÍRUS 
 
O vírus é acelular, portanto, não é um ser vivo, possuindo apenas uma camada proteica cobrindo 
o material genético incompleto (DNA ou RNA de fita dupla ou simples) e não realiza, com isso, 
metabolismo próprio. Essa camada ou envoltório proteico de revestimento é chamado de capsídeo, 
que pode ou não ser revestido por um envelope lipídico derivado das membranas celulares das 
células hospedeiras. Por não apresentar metabolismo próprio, é importante determinar que os 
vírus são considerados parasitos intracelulares obrigatórios que se multiplicam dentro de células 
vivas usando a maquinaria de síntese das células, promovendo os dois tipos de infecção viral, o 
ciclo lítico, no qual o vírus insere seu DNA de fita dupla ao cromossomo da célula hospedeira, 
iniciando a síntese de suas proteínas virais, e em seguida a construção das novas partículasvirais, 
como exemplos vírus da raiva e da gripe; e o ciclo lisogênico, que se caracteriza quando o DNA fita 
dupla recém-produzido se incorpora no cromossomo da célula hospedeira e fica latente, esperando 
por uma oportunidade de infectar a célula, tendo como exemplo herpes, hepatite B. Deve-se ressaltar 
que no ciclo lisogênico, que sempre que a célula entrar em mitose, ela duplica também o DNA viral. 
É também importante comentar que os vírus parasitam todos os tipos celulares, eucariontes e 
procariontes, unicelulares ou pluricelulares, sendo, dessa forma, um problema de saúde pública, e 
para a economia do país, como para a agropecuária, por exemplo. 
 
 
1.6. Métodos de estudo das células: 
 
Noções de microscopia. As células são microscópicas e que suas estruturas intracelulares são 
ainda menores, e que por isso não podem ser vistas sem o uso de um microscópio que possibilite a 
visualização dessas estruturas com um poder de resolução maior. Contudo, devido ao fato da 
maioria das células serem microscópicas, para estuda-las, é necessário o poder de resolução de um 
microscópio para permitir a visualização de células como a hemácia que possui 10 mil nm de 
diâmetro e a bactéria que é 1000x menor. Além disto, ainda temos as partículas virais que vão de 24 
nm a 300 nm, sendo, portanto, apenas visíveis na microscopia eletrônica. O poder de resolução é a 
distância mínima que existir entre dois pontos para que consigamos visualiza-los de forma 
discriminada, e que interfere na qualidade da imagem, no que diz respeito à claridade e riqueza de 
detalhes, e que varia conforme o tipo de microscópio. Além de que se deve compreender que o 
princípio fundamental da aplicação da técnica de microscopia é a ferramenta chave que possibilita 
mostrar os limites que separam o estudo dos sistemas biológicos em diferentes níveis devido ao 
poder de resolução dos instrumentos utilizados em comparação com o poder de resolução do olho 
humano que é de 0,1 mm (100 µm). Histórico do desenvolvimento desse método de estudo, 
ressaltando o primeiro microscópio inventado por Zacharias Janssen em 1590, que tinha 
aparência de uma luneta, permitindo o conhecimento da célula a partir da sua visualização. 
O microscópio óptico, que foi o primeiro microscópio a ter sido desenvolvido, sendo também 
chamado de microscópio de luz, é constituído por um conjunto de três lentes com funcionalidades 
diferentes: lente ocular, lentes objetivas e lente condensadora, que aumenta o objeto 1000 a 1500 
vezes e que permite a sua visualização com um poder de resolução de 0,2 µm. Além disso, é 
composto por canhão, braço, platina ou bandeja, diafragma, macrométrico, micrométrico, lâmpada e 
base ou pé; 
A microscopia eletrônica se diferencia do microscópio de luz, por essa não ser fundamental para a 
formação de uma imagem ampliada do objeto examinado, e sim um feixe de elétrons que permite a 
observação de subestruturas celulares e até de macromoléculas, com poder de resolução muito 
maior. Além disso, é importante diferenciar os tipos de microscópios eletrônicos: de transmissão 
ou de varredura, de acordo com a forma que o feixe de elétrons incide sobre o material examinado, 
mostrando que o microscópio eletrônico de transmissão tem um tubo grande, pois é necessário que 
os elétrons passem por um tubo a vácuo, tendo imagem sendo projetada no círculo preto próximo a 
mesa ou diretamente no computador, e apresenta um poder de resolução de 3 nm, o que permite a 
visualização de estruturas com aumento de até 500.000 vezes, como a membrana plasmática e as 
organelas celulares. No microscópio eletrônico de varredura o feixe de elétrons não atravessa a 
estrutura, apenas incide sobre a sua superfície e é refletido, formando uma imagem tridimensional de 
sua superfície com alta fidelidade e riqueza de detalhes por possuir um poder de resolução de 10 
nm. 
 
1.7. Evolução celular no planeta Terra 
 
É importante destacar que o aparecimento das primeiras células marcou a origem da vida na Terra. 
No entanto, antes das células formarem, as moléculas orgânicas devem ter se unido umas com as 
outras para formarem moléculas mais complexas chamados polímeros. Exemplos de polímeros são 
polissacarídeos e proteínas. Deve-se ressaltar que o problema da origem das células está 
diretamente relacionado com a origem da vida em nosso planeta. Admite-se que as primeiras 
células que surgiram na terra foram os procariontes. Isso deve ter ocorrido há 3,5 bilhões de 
anos, no começo do período pré-cambriano. Naquela época a atmosfera provavelmente continha 
vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre 
só apareceu depois, graças à atividade fotossintética das células autotróficas. Antes de surgir a 
primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito 
simples. Estas substâncias, sob a ação do calor e radiação ultravioleta vinda do Sol e de descargas 
elétricas oriundas de tempestades frequentes, combinaram-se quimicamente para constituírem os 
primeiros compostos contendo carbono. Substâncias relativamente complexas teriam aparecido 
espontaneamente. É fundamental ressaltar que Stanley Miller realizou em 1953 experimentos 
fundamentais que corroboraram essa possibilidade. Produzindo descargas elétricas em um 
recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se 
formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina, e ácidos aspárticos e glutâmicos. Estudos 
posteriores, simulando as condições pre-bióticas, permitiram a produção de 17 aminoácidos (dos 20 
presentes nas proteínas). Também foram produzidos açúcares, ácidos graxos e as bases 
nitrogenadas que formam parte do DNA e RNA. Esta etapa de evolução química foi 
provavelmente precedida de outra na qual se formaram as proteínas pela polimerização dos 
aminoácidos. Essa etapa posterior provavelmente teve lugar em meios aquosos onde as moléculas 
orgânicas se concentravam para formar uma espécie de “Sopa Primordial” na qual foram favorecidas 
as interações e onde se formaram complexos maiores denominados coacervados ou proteinóides, 
com uma membrana externa envolvendo um fluido no interior (micelas). Posteriormente originou-
se o código genético, talvez primeiro como RNA, e em seguida o DNA e as diversas moléculas 
que participaram na síntese de proteínas e na replicação, produzindo células capazes de se 
autoperpetuarem. É razoável supor-se que a primeira célula a surgir foi precedida por 
agregados de micelas que apresentavam apenas algumas das características hoje 
consideradas peculiares dos seres vivos (metabolismo, crescimento e reprodução). Isto é a 
primeira célula era das mais simples, porém mesmo uma célula desse tipo é ainda complexa demais 
para admitir-se que ela tenha surgido ao acaso, já pronta e funcionando. É possível que não havendo 
Oxigênio na atmosfera, os primeiros procariontes foram heterotróficos e anaeróbicos. 
Posteriormente surgiram os procariontes autotróficos, tais como as algas azuis que contém 
pigmentos fotossintéticos. Através da fotossíntese se produziu o Oxigênio da atmosfera e este 
permitiu o surgimento de organismos aeróbicos a partir dos quais recém originaram-se os 
eucariontes. Até aquele momento a vida só estava presente na água, porém, finalmente, as plantas e 
os animais colonizaram a Terra. Orienta-se para que seja discutido que existem três teorias para 
explicar o fato do aperfeiçoamento das células procariontes autotróficas iniciais. A Teoria da 
Invaginação da Membrana Plasmática por mutação genética, onde alguns procariontes teriam 
passado a sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao desenvolvimento de um complexo 
sistema de membranas, que,invaginando-se da membrana plasmática, teria dado origem às 
diversas organelas delimitadas por membranas. Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o 
aparelho de Golgi, os lisossomos e as mitocôndrias. Pelo mesmo processo surgiria a membrana 
nuclear, principal característica das células eucariontes. Embora à primeira vista este teoria pareça 
sólida, ela não tem apoio em fatos conhecidos. É, ao contrário, de difícil aceitação, pois não existe 
célula intermediária entre procarionte e eucarionte, nem se encontrou fóssil que indicasse uma 
possível existência destes tipos intermediários. Em relação à Teoria da Simbiose de Procariontes, 
é importante considerar que segundo este teoria alguns procariontes passaram a viver no interior de 
outros, criando células mais complexas e mais eficientes. Vários dados apoiam a suposição de que 
as mitocôndrias e os cloroplastos surgiram por esse processo. Demonstrou-se, por exemplo, que tais 
organelas contêm DNA, e que esse DNA contém informação genética que se transmite de uma 
célula a outra, de um modo comparável à informação contida no DNA dos cromossomas nucleares. 
Ainda mais, ao menos no que se refere às mitocôndrias, demonstrou-se também que a molécula de 
DNA é circular, como nas bactérias. Estas e outras observações nos levam à conclusão de que 
mitocôndrias e cloroplastos de fato se originaram por simbiose. Em relação à Teoria Mista é possível 
que as organelas que não contêm DNA, como o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi se 
tenham formado a partir de invaginações da membrana celular, enquanto as organelas com DNA 
(mitocôndrias, cloroplastos) apareceram por simbiose entre procariontes. A partir da conclusão da 
discussão permite-se entender que as primeiras células vivas provavelmente surgiram na terra por 
volta de 3,5 bilhões de anos por reações espontâneas entre moléculas que estavam longe do 
equilíbrio químico. Do nosso conhecimento acerca dos organismos existentes nos dias atuais, e das 
moléculas neles contidas, parece plausível que o desenvolvimento de mecanismos autocatalíticos 
fundamentais para os sistemas vivos tenha começado com a evolução de uma família de moléculas 
de RNA, que poderiam catalisar sua própria replicação. Com o tempo, uma das famílias do RNA 
catalisador desenvolveu a habilidade de dirigir a síntese de polipeptídeos. Finalmente, o acúmulo 
adicional de proteínas catalisadoras permitiu que células mais complexas evoluíssem, o DNA dupla 
hélice substituiu o RNA como uma molécula mais estável para a estocagem de uma quantidade 
crescente de informações genéticas necessárias às células. 
 
Ler o artigo “Algumas controvérsias sobre a origem da vida”, disponível em: 
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 
 
▪ Assistir os seguintes vídeos: 
• “Origem da Vida: Evidência Científica | História da vida na Terra 
| Biologia”; disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg 
• “Origem da Vida na Terra”; disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc. 
 
 
 
AULA 2 
 
Aula 2: Bases químicas da constituição celular I. 
 
2.1. Bases Químicas da Constituição Celular: água, sais minerais, vitaminas e lipídeos. 
 
Todo ser vivo é um sistema químico que obedece às leis da Física e da Química, sendo, 
portanto, formado por diferentes elementos químicos que se combinam, e formam a matéria 
que compõe todo o universo, incluindo a célula e os seres vivos. 
 
Existem diferentes elementos químicos distribuídos em famílias ou grupos em uma tabela 
periódica de acordo com suas características químicas, ressaltando que os elementos 
químicos C, O, N, H, Ca, K, Na, Cl e S são fundamentais para os seres humanos. Os 
elementos químicos são representados pelos átomos, que são considerados a menor partícula 
da matéria, sendo este composto por um núcleo e por uma eletrosfera, estando presentes no 
núcleo os prótons (subpartículas carregadas positivamente), nêutrons (subpartículas sem 
cargas) e na eletrosfera, os elétrons (subpartículas contendo cargas negativas), diferenciando, 
desse modo, dos íons que são subpartículas carregadas por apresentarem diferenças nos 
números de prótons e elétrons. 
 
Os átomos são espécies químicas neutras, uma vez que não apresentam cargas resultantes de 
terem números de prótons iguais aos números de elétrons. Além disso, deve ser compreendido 
que o átomo é caracterizado pelo seu número de próton, destacando que o átomo de um 
elemento químico pode variar somente em seu número de nêutrons, destacando os três 
isótopos de C, tais como C12 (6 prótons, 6 nêutrons), C13 (6 prótons, 7 nêutrons) e C14 (6 
prótons, 8 nêutrons). 
 
É importante destacar que o nosso organismo é formado por várias substâncias orgânicas e 
inorgânicas. Entre as substâncias orgânicas que fazem parte do nosso corpo, podemos 
destacar os carboidratos, lipídios, aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos. Já as substâncias 
inorgânicas encontradas são a água e os sais minerais, substâncias mais simples que as 
orgânicas. Os sais minerais são nutrientes que apresentam as mais variadas funções e podem 
ser observados em seres vivos e também na matéria não viva. Nos seres vivos, encontram-se 
dissolvidos em água ou imobilizados. Os dissolvidos em água estão sob a forma de íons, 
enquanto os imobilizados são encontrados nas estruturas esqueléticas, sendo pouco solúveis. 
Os organismos vivos são incapazes de produzir sais minerais, assim sendo, devem retirar 
esses nutrientes de fontes alimentares de origem animal ou vegetal. Apesar de não fornecerem 
calorias, a ingestão dessas substâncias é de fundamental importância, uma vez que os 
minerais atuam, entre outras funções, na formação de ossos e dentes, condução do impulso 
nervoso, coagulação, manutenção do equilíbrio osmótico, transferência de substâncias pelas 
membranas e no processo de respiração celular. 
 
A falta de sais minerais no corpo dos seres vivos pode ser fatal, uma vez que altera 
significativamente o metabolismo. Assim sendo, uma alimentação saudável torna-se essencial 
para a manutenção do equilíbrio do corpo. 
Podem-se apresentar em sala de aula os principais sais minerais encontrados nos seres vivos, 
indicando-se as suas funções: 
▪ Cálcio: É o mineral mais abundante no organismo, sendo encontrado principalmente no 
esqueleto. Além de formar os ossos, é um nutriente essencial para a célula, pois controla a 
permeabilidade da membrana. Além disso, o cálcio é importante para a contração muscular, 
liberação de hormônios, coagulação do sangue, entre outras funções. 
 
▪ Ferro: Esse mineral participa, entre outras funções, da formação das hemoglobinas, um 
pigmento que tem a função de transportar oxigênio. Além disso, faz parte da mioglobina, que 
armazena oxigênio no músculo, e participa da respiração celular. 
 
▪ Flúor: Esse mineral destaca-se principalmente por prevenir problemas dentários e 
ósseos, mas atua também em tecidos e células. 
 
▪ Fósforo: Esse mineral é encontrado principalmente no esqueleto juntamente ao cálcio, 
formando os ossos. Além dessa função, participa da constituição das membranas celulares 
(fosfolipídeos), de atividades enzimáticas e fornece energia sob a forma de ATP (adenosina 
trifosfato). 
 
▪ Iodo: Mineral que faz parte da composição dos hormônios da tireoide e atua nos 
sistemas cardiovascular, esquelético, respiratório e urinário. Resumidamente, pode-se dizer 
que o iodo é importante para o crescimento e desenvolvimento dos organismos. 
 
▪ Magnésio: É um sal mineral importante, apesar de menos abundante, atuando em 
atividades enzimáticas, duplicação dos ácidos nucleicos, síntese de vitamina D, transmissão de 
influxo nervoso, trocas iônicas da membrana celular, entre outras funções. 
 
▪ Potássio: Com o sódio, atua no funcionamento dascélulas nervosas (Bomba de 
Sódio/Potássio). Além disso, contribui para o metabolismo, regulação da quantidade de água 
no organismo, produção de proteínas e glicogênio, excitabilidade neuromuscular, controle da 
pressão sanguínea, entre outras. 
 
▪ Sódio: Participa do funcionamento das células nervosas com o potássio (Bomba de 
Sódio/Potássio). Esse mineral também forma o sal de cozinha e participa da absorção de 
aminoácidos, glicose e água. 
 
Os níveis hierárquicos de organização dos seres vivos através da compreensão de que a 
combinação de elementos químicos ou átomos formam as moléculas, que se combinam e 
formam as células, que se combinam e formam os tecidos, a combinação de diferentes tecidos 
forma os órgãos, e a combinação de diferentes órgãos forma os sistemas, e a combinação 
dessa forma um organismo vivo, como os seres humanos. Caracterizando, assim que, todas as 
matérias, como o ser humano, tem como menor partícula os átomos. As moléculas 
fundamentais para os seres vivos, designadas como biomoléculas, sendo elas, principalmente: 
água, lipídeos, carboidratos, proteínas e ácidos nucleicos. 
 
As principais propriedades químicas da molécula de água, o composto mais abundante na 
Terra, encontrado em diferentes estados físicos (líquido sólido e gasoso); constituído pela 
interação entre dois átomos de hidrogênio com um átomo de oxigênio, gerando a fórmula 
molecular H2O. 
 
A importância da água para a sobrevivência humana, ocupando mais de 70 % do nosso corpo, 
distribuído diferentemente nos órgãos conforme as suas necessidades e funcionamento; sendo 
um solvente universal, capaz de dissolver uma grande quantidade de substâncias, destacando 
o significado de solvente, soluto e solução, ressaltando que as reações químicas ocorrem na 
presença da água, como hidrólise (quebra de molécula), como exemplo o papel se dissolvendo 
em água, ou síntese (produção de molécula), e que, dessa forma, a água é importante para o 
transporte de substâncias dentro e fora das células; além disso, é essencial para a 
termorregulação do corpo, mostrando a necessidade da hidratação. 
As moléculas orgânicas destacando que são formadas principalmente, por átomos de Carbono. 
E, que as macromoléculas são polímeros, resultantes da combinação covalente entre 
moléculas menores, chamadas de monômeros. 
 
As principais moléculas orgânicas que compõem o organismo humano: lipídeos, carboidratos, 
proteínas e ácidos nucleicos. 
 
Os lipídeos são moléculas insolúveis ou pouco solúveis em água, sendo desse modo, 
chamados de hidrofóbicos, como por exemplo, a combinação de água e óleo que são 
imiscíveis. 
 
Os diferentes tipos de lipídeos que compõem a célula e o organismo animal: os Ácidos graxos, 
Triglicerídeos, Fosfolipídeos e Colesterol. 
 
Os Ácidos Graxos importantes por servir de fonte de energia para a célula e por formar os 
lipídeos que compõem a membrana celular. 
 
Os ácidos graxos, como moléculas formadas por ácido carboxílico terminal e longas cadeias de 
carbono, sendo, portanto, classificados em saturados ou insaturados, por possuírem ligações 
simples entre os átomos de carbonos ou ligações duplas, respectivamente. 
Os ácidos graxos saturados são de origem animal (carne vermelha, leite integral, bacon), e 
insaturados são de origem vegetal (abacate, nozes, azeite de oliva, óleo de girassol, óleo de 
milho, peixe de água fria), e que os ácidos graxos insaturados podem ser encontrados, 
estruturalmente, na forma cis e trans. A forma trans em excesso é prejudicial à saúde, uma vez 
que a maior parte que é consumida é industrializada, causando danos a nossa saúde, como 
doenças cardiovasculares, alteração do crescimento do feto intrauterino, obesidade e 
aterosclerose. 
 
Os ácidos graxos essenciais são aqueles que não são produzidos pelo organismo animal, e, 
devido à sua importância, precisam ser ingeridos através da alimentação, sendo, 
principalmente, os ácidos linoleico (ômega 3) e linolênico (ômega 6), que apresentam vários 
benefícios à saúde. 
 
Os triglicerídeos como um importante lipídeo de armazenamento de energia, que formam os 
óleos vegetais (líquidos) e as gorduras animais (sólidas), sendo, portanto, produzidos pelo 
fígado a partir de alimentos ricos em carboidratos simples (açúcares, doces), carboidratos 
complexos (arroz, massas, pães), gorduras e bebidas alcoólicas; Os triglicerídeos são 
formados através de uma reação de síntese entre uma molécula de glicerol (álcool) e três 
moléculas de ácidos graxos. 
 
Os fosfolipídios como os lipídeos de membrana são os mais importantes e mais abundantes, 
com a função principal de formar a estrutura básica da membrana celular, se organizando em 
duas camadas. A membrana celular é dinâmica, principalmente, pelo fato dos fosfolipídeos se 
movimentarem através da capacidade de realizarem: flexão, rotação, difusão lateral e flip-flop. 
Os fosfolipídios são moléculas formadas por duas moléculas de ácidos graxos e um radical 
fosfato, ambos ligados ao glicerol, formando, assim, uma região hidrofóbica e uma região 
hidrofílica, por isso sendo chamados de anfipáticos. Como são hidrofóbicos se organizam na 
membrana celular com as partes hidrofóbicas voltadas para dentro e hidrofílicas para fora da 
célula. 
 
O colesterol é um lipídeo esterol encontrado nas células e organismo animal, não sendo, 
portanto, encontrado em vegetais, e que está presente na membrana celular em menor 
quantidade do que os fosfolipídios, sendo importante no controle da fluidez dessa estrutura. O 
colesterol é importante por ser precursor de hormônios chamados de esteroides, que são os 
hormônios sexuais e os hormônios produzidos pela glândula adrenal. 
 
É importante apresentar que as vitaminas são micronutrientes importantes no processo de 
metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas. Embora as vitaminas sejam substâncias 
essenciais ao organismo, à maioria dos animais não consegue produzi-las em quantidade 
suficiente, ou não as produz. Por esse motivo, a ingestão de alimentos que as contenham é 
necessária. No ser humano, a quantidade a ser ingerida pode variar conforme idade, sexo, 
estado de saúde e atividade física do indivíduo. As doses devem ser aumentadas em gestantes 
e lactantes, em indivíduos em crescimento ou com saúde debilitada, e mesmo trabalhadores 
em funções que exijam muito esforço físico. Mas, é um engano pensar que os alimentos 
podem ser trocados pelas vitaminas: sem a ingestão da comida, o organismo simplesmente 
não consegue absorvê-las. 
 
As vitaminas são classificadas conforme substâncias que as dissolvem. São lipossolúveis, 
solúveis em gorduras, as vitaminas A, D, K, armazenadas no fígado, e a vitamina E, que é 
distribuída para todos os tecidos de gordura no corpo. As substâncias lipossolúveis não são 
facilmente excretadas pelo organismo e tendem a se acumular provocando intoxicação se 
ingeridas em excesso. 
 
Outro grupo é o das hidrossolúveis, ou solúveis em água, como as vitaminas C e as do complexo B (1, 2, 3, 5, 
6, 8 e 9), que permanecem no corpo por um pequeno período de tempo antes de serem excretadas pelos rins 
e, por essa razão, devem ser ingeridas diariamente. A B12 também é hidrossolúvel, mas permanece 
armazenada no fígado. As vitaminas são moléculas orgânicas que funcionam em uma grande variedade de 
processos dentro do organismo. A função mais comum é como cofatores para as reações enzimáticas. A 
característica distinguível das vitaminas é que elas geralmente não podem ser sintetizadas pelas células de 
mamíferos e, portanto, devem ser fornecidas pela dieta. 
 
 
 
 
Para depois da Aula 2: 
 
▪ Assistir o vídeo: “Como Tudo Funciona – Água”, disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=yoEjO7z8d4I. 
 
a) Ler o artigo "Vitaminas", disponível em: http://www.revistafi.com/materias/378.pdf. 
 
b) Assista o vídeo “A água como solvente”, disponívelem: https://www.youtube.com/watch?v=-dBDgSnmPiY. 
 
c) Assistir o vídeo “Visão geral sobre lipídios / Macromoléculas”, disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=wDRz9ENEIEY. 
 
d) Para a próxima aula, ler o Capítulo 1 do livro Introdução à Biologia Celular. Bases Químicas da 
Constituição Celular. Estrutura, Função e Evolução. 
 
 
 
 
 
AULA 3 
 
Bases químicas da constituição celular II. 
 
3.1. Bases Químicas da Constituição Celular: aminoácidos, proteínas, carboidratos e ácidos nucleicos. 
 
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na Terra, sendo a glicose o carboidrato mais importante, 
uma vez que é a fonte principal de energia nos seres vivos. 
 
A glicose é produzida juntamente com o gás oxigênio através da reação de fotossíntese, realizada pelas 
plantas e pelas algas, a partir do consumo do gás carbônico da atmosfera, água e energia luminosa. A glicose 
proveniente da alimentação e o oxigênio da respiração nos seres animais formam energia. 
 
Os carboidratos são classificados em três categorias, de acordo com a sua estrutura molecular, em: 
Monossacarídeos (unidade molecular básica para a formação dos demais), oligossacarídeos (formados pela 
ligação de poucos monossacarídeos) e os polissacarídeos (formados pela ligação de muitos monossacarídeos). 
 
Os monossacarídeos mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, que são essencialmente 
energéticos, e que a ribose e a desoxirribose, são monossacarídeos estruturais que compõem a estrutura do 
DNA e do RNA, respectivamente. 
 
Os dissacarídeos são os oligossacarídeos mais importantes, formados pela ligação covalente, chamada de 
ligação glicosídica, entre dois monossacarídeos. Destacando a maltose encontrado nos cereais, formado pela 
combinação entre duas moléculas de glicose, sacarose, encontrado nas frutas e no açúcar da dieta, é formado 
por uma molécula de glicose ligada com frutose, e lactose, encontrado no leite e derivados, é formado pela 
combinação de uma molécula de glicose com uma molécula de galactose. 
 
Os oligossacarídeos também são encontrados na superfície externa das membranas celulares ligados às 
proteínas e aos lipídeos da membrana, formando glicoproteínas e glicolipídeos, constituindo o glicocálice, que é 
importante para a sinalização celular e adesão entre as células. 
 
Os polissacarídeos são longas cadeias (polímeros), lineares ou ramificadas, que podem ser formadas por um 
único tipo de monossacarídeo, chamado de homopolissacarídeo, ou por vários tipos, chamados de 
heteropolissacarídeos. 
 
Os polissacarídeos são importantes reservas energéticas e estrutural, dependendo da molécula formada. 
Destacando como principais reservas energéticas: o glicogênio, principal polissacarídeo de reserva de glicose 
nas células animais, presente no fígado e no músculo esquelético estriado, e o amido, forma das plantas 
armazenarem glicose, servindo como base para a alimentação animal, cuja sua digestão inicia-se na boca pela 
ptialina para formar a maltose, que depois se transforma em glicose. Tendo como função estrutural: a celulose 
que forma a parede celular das células vegetais e a quitina que está presente no exoesqueleto dos artrópodes, 
como os insetos, e também na parede celular de fungos. 
 
As proteínas também são polímeros, formadas pela ligação peptídica entre vários aminoácidos, elas 
desempenham diferentes funções no organismo. Estão presentes na membrana celular, possuem função de 
transporte de moléculas, formação de poros, canais e receptores celulares; apresentam funções hormonais, 
catalíticas (enzimas), participam dos mecanismos de cicatrização e coagulação sanguínea, além de serem um 
importante nutriente. 
 
A unidade básica (monômero) das proteínas são os aminoácidos que se ligam covalentemente por ligações 
chamadas de peptídicas. Portanto, se ligam formando dipeptídeos, união de dois aminoácidos, tripeptídeos, por 
três aminoácidos, tetrapeptídeos, por quatro, e a partir de cinco aminoácidos formam-se os polipeptídeos, nos 
quais os compostos de centenas a milhares de aminoácidos compõem as proteínas. 
 
Os aminoácidos são pequenas moléculas com características próprias que desempenham diferentes funções, 
além de formar as proteínas, como reguladores do pH intracelular, atuar como neurotransmissores, como o 
GABA e outros, originar neurotransmissores, como a serotonina a partir do triptofano e por serem usados como 
fonte de energia. 
 
Existem vinte diferentes aminoácidos que se ligam seguindo uma sequência específica de uma proteína que é 
determinada pelo código genético presente no DNA. Ressaltando que existem 64 códons (códigos genéticos) 
que codificam os 20 aminoácidos para a formação das proteínas. 
 
Dos vinte aminoácidos que formam as proteínas, o organismo humano não é capaz de produzir oito, que são 
chamados de essenciais, sendo, dessa forma, adquiridos através da alimentação, sendo eles: valina, leucina, 
isoleucina, fenilalanina, triptofano, metionina e lisina, e os outros doze aminoácidos, que são produzidos pelo 
organismo, são chamados de não essenciais. 
 
Os ácidos nucleicos são moléculas que se encontram principalmente no núcleo, formadas por muitas unidades 
de nucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster, sendo classificado em dois tipos: o DNA (ácido 
desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico). 
 
O DNA é a molécula responsável por guardar a informação genética da célula, que é passada para as células 
filhas a cada divisão celular, sendo, portanto, a molécula da hereditariedade das características dos seres 
vivos. 
 
A molécula de DNA é formada por duas cadeias de nucleotídeos unidas entre si através de ligações de 
hidrogênio (pontes de hidrogênio) formadas pela interação entre as bases nitrogenadas, em forma de dupla 
hélice ou espiral. Estruturalmente a molécula de DNA é formada por duas cadeias duplas, antiparalelas e 
complementares, compostas pelas bases nitrogenadas A (Adenina), C (Citosina), G (Guanina) e T (Timina), 
unidas por ligações fosfodiéster e o pareamento entre as bases através das pontes de hidrogênio; O RNA é 
importante para que a informação genética presente no DNA possa ser utilizada. Estruturalmente que a 
molécula de RNA é formada por uma única cadeia de nucleotídeos, formando uma fita simples, na qual as 
bases nitrogenadas A (Adenina), C (Citosina), G (Guanina) e U (Uracila) se ligam através de ligações 
fosfodiéster. 
 
 
Para depois da aula 3: 
 
▪ Assistir a vídeo-aula "Bases químicas da constituição celular", disponível em: 
http://estaciodocente.webaula.com.br/Classroom/index.html?id=8679&courseId=112 
24&topicId=2327377&p1=c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b&enableForum=S 
 
▪ Ler o artigo "Proteínas", disponível em http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc24/ccd1.pdf e no SAVA. 
 
▪ Assistir ao vídeo "Polímeros e Sistemas Biológicos/Química", disponibilizado em: 
https://www.youtube.com/watch?v=l-8lw5ODRlk. 
 
▪ Ler o Capítulo 1 do livro Introdução à Biologia Celular. Capítulo 1: Bases Químicas da Constituição Celular. 
Estrutura, Função e Evolução. 
 
 
 
 
AULA 4: 
 
Membranas celulares I: funções e estrutura. 
 
Unidade 2: Estudo da Membrana Celular 
 
4.1 Membrana celular: os limites físicos celulares; as relações célula-célula. 
 
As células são delimitadas por uma membrana que separa o meio intracelular do extracelular, sendo essa 
designada membrana plasmática. 
 
Nas células eucariontes a membrana plasmática delimita o núcleo e também as organelas citoplasmáticas. 
 
4.2. Estrutura e composição química da membrana celular. 
 
O conhecimento das biomoléculas na composição da membrana plasmática, apontando que essa membrana é 
composta por três tipos de biomoléculas:lipídeos, proteínas e carboidratos. 
 
Mostrar como essas biomoléculas se arranjam para formar a estrutura da membrana plasmática. 
 
Os fosfolipídios são encontrados em grande quantidade e formam a estrutura da membrana formando a 
bicamada e promovendo fluidez da membrana devido aos seus movimentos e pela distribuição das proteínas. 
 
A importância funcional de cada biomolécula na membrana plasmática. O principal componente da estrutura da 
membrana plasmática: o fosfolipídeo. 
 
O grupo de lipídeos que forma a estrutura básica da membrana: glicerofosfolipídeos, esfingofosfolipídeos e 
glicolipídeos. 
 
Os diferentes tipos de fosfolipídeos que se organizam de forma assimétrica ao longo da bicamada lipídica da 
membrana, na qual a fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e fosfatidilinositol, com cargas negativas estão, na 
maioria, voltadas para o citoplasma, enquanto que os glicolipídios, a fosfatidilcolina e a esfingomielina são mais 
frequentes na superfície da membrana, em contato com o lado externo da célula. 
 
A característica em comum dos fosfolipídeos: uma cabeça hidrofílica (polar) e caudas hidrofóbicas (apolares), 
sendo anfipáticos, e que dessa forma, se organizam na forma de micelas, lipossomos e formam uma bicamada 
lipídica quando entram em contato com a água, sempre com as porções polares voltadas para fora e as 
porções apolares voltadas para dentro, formando o interior hidrofóbico da membrana. 
 
O colesterol interferindo na fluidez da membrana plasmática, a deixando menos fluida, portanto, com maior 
estabilidade. As diferentes funções das proteínas da membrana como: transporte de moléculas e íons, adesão 
celular, comunicação entre as células devido à presença de receptores celulares e atividade catalítica. 
 
As classificações das proteínas de acordo com a sua posição na membrana, extrínsecas ou periféricas, 
intrínsecas ou integrais, particularmente, as proteínas integrais transmembranares que são assim chamadas 
por atravessarem completamente a bicamada lipídica. 
 
As proteínas integrais transmembranares em unipasso e multipasso, que atravessam totalmente a membrana 
uma vez ou mais vezes, formando alças expostas em uma das faces da membrana, respectivamente. 
 
Os carboidratos que estão localizados na superfície externa da membrana plasmática, covalentemente, ligados 
com proteínas e lipídeos formando, respectivamente, as glicoproteínas e glicolipídeos, que passam formar a 
extensão externa da membrana chamada de glicocálice ou glicocálix. 
 
Os carboidratos da membrana variam de acordo com o tipo celular, a atividade funcional da célula e a 
localização na membrana na célula. 
 
É importante destacar nesta aula que o corpo humano é formado por uma quantidade enorme de células. As 
células são consideradas a menor parte dos organismos vivos, sendo, portanto, elementos estruturais e 
funcionais. 
 
O corpo humano é pluricelular (várias células). É constituído de 10 trilhões de células que trabalham de 
maneira integrada, donde cada uma possui uma função específica, a saber: nutrição, proteção, produção de 
energia e reprodução. O professor deverá enfatizar que o corpo humano é constituído por diversos tipos de 
células; são aproximadamente 130 tipos que se distinguem mediante suas formas e funções específicas. O 
agrupamento de células forma os tecidos. As células em maior quantidade no corpo humano são as células 
epiteliais, aquelas que envolvem o corpo e os órgãos. 
 
Portanto, é interessante abordar que Ao estudar o corpo humano, podemos analisá-lo por meio de diferentes 
níveis de organização. Podemos estudá-lo analisando os sistemas do corpo ou então seus tecidos e até 
mesmo suas células. Conheceremos a seguir os diferentes níveis hierárquicos de organização do corpo 
humano. Inicialmente devemos lembrar que toda matéria viva é composta por partículas denominadas de 
átomos. Esses átomos podem combinar-se e formar moléculas, tais como a da água. 
 
As diferentes moléculas orgânicas formam as chamadas organelas celulares, que, por sua vez, formam as 
células, estruturas consideradas a unidade funcional dos seres vivos. Todos os seres vivos são formados por 
células, com exceção apenas dos vírus, que muitos autores não consideram sequer como formas de vida. 
Existem seres formados apenas por uma célula, enquanto outros possuem uma infinidade dessas estruturas, 
como é o caso dos humanos. 
 
Células iguais, unidas e desempenhando a mesma função são chamadas de tecidos. O tecido nervoso, por 
exemplo, é formado por células especializadas na propagação de impulsos nervosos. Já o tecido muscular é 
responsável pela contração e realização de movimentos, enquanto o tecido ósseo garante nossa sustentação. 
Percebe-se, portanto, que diferentes grupos de células atuam juntos para promover uma determinada função. 
 
Os tecidos podem estar organizados em órgãos. Os ossos, por exemplo, são órgãos formados principalmente 
por tecido ósseo. Já o coração é formado basicamente por tecido muscular. 
 
Os órgãos, por sua vez, podem estar interligados para desempenhar uma função maior, formando, assim, os 
sistemas. Os órgãos do sistema digestório, por exemplo, possuem diferentes funções, porém todos juntos 
atuam na captação dos nutrientes presentes nos alimentos. O mesmo acontece com os órgãos do sistema 
respiratório que atuam para garantir a captura eficiente de oxigênio e a liberação de gás carbônico. 
 
Por fim, esses sistemas estão todos interligados por um bem maior, que é o funcionamento do nosso 
organismo como um todo. Sendo assim, o organismo pode ser definido como um conjunto de sistemas. 
 
De maneira resumida, podemos representar os níveis hierárquicos de organização do corpo humano da 
seguinte forma: 
 
Átomos - Moléculas - Organelas - Células - Tecidos - Órgãos - Sistemas - Organismo 
 
 
 
Para depois da aula: 
 
▪ Assistir ao vídeo "Como são as células: O Corpo Humano", disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=EEPcsml-w6A. 
 
▪ Para próxima aula, ler o Capítulo 2 do livro Introdução à Biologia Celular. Capítulo 2: Membrana Celular. 
 
▪ Resolver os exercícios propostos a seguir com o objetivo de reforçar o assunto apresentado. 
 
 
 
 
AULA 5: 
 
Membranas celulares II: funções, estrutura, especializações e sinalização. 
 
Unidade 2: Estudo da Membrana Celular 
 
5.1. Glicocálice: reconhecimento celular e adesão celular 
 
A função do glicocálice no reconhecimento celular, uma vez que ocorre principalmente devido à presença de 
glicoproteínas e glicolipídeos de membrana, as quais permitem aidentificação de diferentes células do mesmo 
organismo, tais como na identificação dostipos sanguíneos pela presença de monossacarídeos terminais, como 
Nacetilgalactosaminaque caracteriza o tipo sanguíneo A, a galactose que caracteriza o tiposanguíneo B, os 
dois monossacarídeos o tipo sanguíneo AB e o O que é caracterizadopela ausência destes açúcares na 
superfície dos eritrócitos. 
 
A função do glicocálice na adesão celular, principalmente pelas glicoproteínas. O glicocálice na determinação 
dos limites entre as células, inibindo a sua proliferação por contato, o que ocorre na epiderme quando as 
células perdem a adesão celular para proliferarem até um certo nível, ao se encontrarem, as mitoses cessam e 
adesão celular se estabelece. 
 
Quando as células da epiderme sofrem mutações no DNA podem perder a adesão, proliferando. Nesse caso, a 
inibição por contato é perdida, continuando a divisão celular e tornando as células agrupadas de modo 
desordenado umas sobre as outras gerando um tumor. 
 
O papel do glicocálice nas fases da inflamação aguda, principalmente no reconhecimento entre os neutrófilos e 
células endoteliais com posterior adesão entre essascélulas devido às integrinas (glicoproteínas) nas primeiras 
e as selectinas (lectina) expressas nas últimas células para que o processo de diapedese ocorra. 
 
5.2. Fluidez da membrana plasmática 
 
A fluidez da membrana relacionada com o movimento que as moléculas de fosfolipídeos realizam, 
principalmente, de difusão lateral, rotação, flexão. 
 
Quando as células possuem diminuição da fluidez não podem se mover, sendo esses movimentos dos 
fosfolipídeos influenciados pela temperatura, pela porcentagem de colesterol e pela saturação dos ácidos 
graxos. 
 
As caudas de ácidos graxos dos fosfolipídeos tornam-se mais rígidos, tornando a membrana no estado de gel, 
mais sólida em baixas temperaturas, e mais fluida em altas temperaturas. 
 
Quanto maior a porcentagem de colesterol, menor a fluidez, e vice-versa. Os ácidos graxos saturados fazem 
com que os lipídeos fiquem mais compactados, dificultando a sua movimentação, enquanto os ácidos graxos 
insaturados fazem com que os lipídeos fiquem mais afastados, facilitando seu movimento. 
 
5.3. Funções da membrana plasmática 
 
A membrana plasmática controla a entrada e saída de substâncias nas células através da permeabilidade 
seletiva. A água, os gases, as moléculas hidrofóbicas passam livremente pela membrana, enquanto que a 
glicose, os aminoácidos e as moléculas carregadas não passam. 
 
Muitas enzimas são fixas na membrana e possuem diversas atividades como, por exemplo, a ativação da 
adenil ciclase. A membrana plasmática participa do transporte intracelular de substâncias através da formação 
de vesículas. 
 
A membrana plasmática é responsável pelos processos de endocitose e exocitose de moléculas, assim como 
participa do processo de comunicação intercelular desencadeado por uma molécula sinalizadora que age sobre 
receptores específicos presentes nas superfícies celulares. 
 
5.3. Transporte através da membrana 
 
Quando dois meios entram em contato, os solutos tendem a passar, por difusão, do meio em que estão mais 
concentrados (meio hipertônico) para o meio em que estão menos concentrados (meio hipotônico), até que os 
meios atinjam o equilíbrio e apresentem a mesma concentração (meios isotônicos). Nesse contexto, a 
permeabilidade seletiva é uma das características mais importantes da membrana celular, que funciona como 
uma barreira semipermeável, na qual apenas um pequeno grupo de moléculas é capaz de atravessar a 
membrana diretamente, atravessando a bicamada lipídica sem o auxílio de proteínas transportadoras ou de um 
sistema de formação e fusão de vesículas que ocorre durante a endocitose ou exocitose 
Nesse contexto, dependendo do gradiente eletroquímico, os íons e moléculas atravessam a membrana, a favor 
desse gradiente por meio de transporte passivo (sem gasto de energia) ou contra este gradiente, via 
transporte ativo (com gasto de energia, geralmente derivado da quebra da molécula de ATP). O transporte 
passivo envolve mecanismos de difusão com a ajuda de moléculas carreadoras (difusão facilitada) ou sem 
ajuda, diretamente através da membrana (difusão simples), em uma velocidade proporcional ao gradiente 
eletroquímico. Já o transporte ativo sempre envolve a participação de moléculas carreadoras e gasto de energia 
para que os solutos possam se deslocar para o meio mais concentrado, ou seja, contra o gradiente 
eletroquímico. 
 
A água também pode atravessar a membrana diretamente, como solvente devido ao fenômeno de osmose. A 
plasmólise é caracterizada pela retração do volume das células devido à perda de água por osmose, quando a 
célula é exposta a um meio exterior mais concentrado (hipertônico). No caso de hemácias, este processo é 
conhecido como crenação, ocorrendo danos irreversíveis à célula, que podem levá-la à morte. 
Por outro lado, a turgência é caracterizada pelo aumento do volume devido à entrada de água na célula, através 
de osmose, quando a célulaé exposta a um meio exterior é menos concentrado (hipotônico) que o seu 
citoplasma. No caso de hemácias, este processo é denominado hemólise, devido ao rompimento de hemácias 
em resposta à entrada excessiva de água. Vale ressaltar que, na célula vegetal, podemos perceber que a célula 
permanece intacta, devido à proteção da parede celular, e que a mesma pode sofrer um processo de 
deplasmólise, se a célula for novamente exposta a um meio hipotônico ou isotônico. 
 
Transporte passivo sem ajuda de proteínas carreadoras 
O transporte passivo de moléculas através da membrana, a favor de um gradiente e sem auxílio de carreadores, 
é chamado de difusão simples. Em geral, moléculas pequenas e hidrofóbicas (não polares) são transportadas 
desta forma, embora algumas poucas pequenas moléculas polares não carregadas, como o glicerol e a ureia, 
sejam capazes de atravessar a bicamada. 
 
Transporte passivo com a ajuda de proteínas carreadoras 
Os íons e moléculas grandes e polares não conseguem atravessar a região hidrofóbica da membrana e, assim, 
necessitam de proteínas transportadoras (integrais transmembrana) para facilitar seu transporte, ou são 
transportados por exocitose ou endocitose. O transporte dessas moléculas e íons através da membrana pode 
ocorrer a favor de um gradiente eletroquímico, sendo chamado de transporte passivo por difusão facilitada. 
Neste caso, não há gasto de energia e as proteínas transportadoras são classificadas como permeases 
(transportadores ou carreadores) ou como canais iônicos. 
 
Transporte ativo com ajuda de proteínas carreadoras 
O transporte ativo primário é essencial para a manutenção de diversos tipos de gradientes eletroquímicos na 
célula e em suas organelas, importantíssimos para a fisiologia celular. O transporte simultâneo de dois íons de 
potássio para dentro da célula e três íons de sódio para fora da célula, através da bomba de sódio potássio 
ATPase ou Na+/K+- ATPase, é o exemplo mais conhecido deste tipo de transporte ativo primário. Vale 
mencionar que este transporte é necessariamente acoplado e que, como consequência, a concentração de K+ é 
30 vezes maior dentro da célula que no meio extracelular, enquanto a concentração de Na+ é 10-30 vezes maior 
no meio extracelular do que dentro da célula. Essas diferenças são essenciais para a manutenção do potencial 
elétrico da membrana (por se tratar de bomba eletrogênica) e para o controle de diversas atividades celulares 
associadas. 
 
Um exemplo claro de transporte ativo secundário ocorre nas células do intestino delgado, durante a absorção 
de glicose na superfície apical da célula (face da célula exposta à luz do intestino). Uma perméase específica 
promove a passagem simultânea de glicose e Na+ do meio extracelular para o interior da célula. Neste caso, 
como existe um gradiente favorecendo a passagem do Na+ para o citoplasma, não há gasto direto de energia. 
Contudo, para manter este gradiente de Na+ é necessário promover a saída do sódio novamente para o meio 
extracelular, contra um gradiente de concentração, veiculado pela bomba de sódio potássio ATPase e 
envolvendo gasto de energia. Portanto, este tipo de transporte, apesar de não envolver gasto de energia de 
uma forma direta, depende da atividade em paralelo de um transportador ativo, sendo, então, 
denominado transporte ativo secundário. 
 
Transporte através de vesículas 
Outro mecanismo de transporte para o interior ou para o exterior da célula, assim como entre diferentes 
compartimentos celulares, envolve a formação de vesículas. Também, através da formação de vesículas, a 
célula é capaz de englobar partículas, células mortas, pedaços de tecidos e patógenos para serem digeridos. 
 
O mecanismo de endocitose envolve o englobamento de solutos, moléculas, partículas, pedaços de tecido, 
células cancerígenas, célulasmortas ou micro-organismos através da membrana citoplasmática da célula, 
seguido por formação de vesícula no interior da célula e digestão do elemento englobado por enzimas presentes 
nos lisossomos. Assim, este processo pode ser classificado em pinocitose ou fagocitose, dependendo do tipo 
de elemento englobado. A pinocitose é um processo de endocitose de líquido e solutos dispersos. A fagocitose 
é o fenômeno em que a célula engloba partículas, pedaços de tecido, células mortas, células cancerígenas ou 
micro-organismos. 
O processo de exocitose permite que a célula possa excretar grandes quantidades de produtos metabólicos 
provenientes do processo de digestão celular, bem como secretar para o meio extracelular compostos 
sintetizados no interior da célula. Este último processo envolve a formação de vesículas no complexo de Golgi 
que, ao se fundirem com a membrana, liberam as moléculas encontradas no seu interior para o meio 
extracelular. 
O mecanismo de transcitose corresponde a um sistema que envolve um processo de englobamento de 
elementos presente no meio extracelular, onde a vesícula formada (contendo o elemento endocitado) se desloca 
ao longo do citoplasma da célula e se funde com a membrana citoplasmática referente ao outro polo da célula, 
promovendo a liberação do composto na matriz extracelular. Um exemplo clássico desse mecanismo ocorre 
quando células da glândula mamária englobam e secretam imunoglobulinas A, juntamente com os nutrientes 
secretados no leite. 
 
5.4. Especializações da membrana 
 
A membrana plasmática, em muitas células, apresenta especializações que permitem o desempenho de 
atividades específicas, tais como as microvilosidades e os estereocílios, que estão relacionadas com o 
aumento da superfície da membrana, assim como osflagelos e os cílios, que estão relacionadas com o 
movimento celular. 
 
Diferenças morfológicas das microvilosidades e dos estereocílios. As microvilosidades são prolongamentos do 
citoplasma recobertos por membrana, contendo numerosos microfilamentos de actina, responsáveis pela 
manutenção da forma. Os estereocílios são semelhantes aos microvilos, porém possuem maior comprimento e 
se ramificam frequentemente. 
 
Os cílios são projeções móveis semelhantes aos pelos, sendo finos, curtos, presentes em grande quantidade 
em células do revestimento do sistema respiratório e tubas uterinas, e contribuindo para a locomoção de alguns 
protozoários. 
 
Os flagelos são projeções móveis longas, presentes em menor quantidade, 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, relacionadas com a adesão entre as células, adesão entre as células e a matriz extracelular, 
oclusão entre as células e comunicação por contato entre as células. 
 
Existem 3 tipos principais de junções das células: Junções de ancoragem: Junções aderentes, desmossomos e 
hemidesmossomos; Junções gap (ou comunicantes) e Junções oclusivas (apertadas). 
 
 
5.5. Comunicações intercelulares 
 
A membrana plasmática possui estruturas especializadas, que ligam célula-célula, célula matriz e fazem 
comunicação entre células trocando eletrólitos. Estas estruturas são denominadas junções: junções aderentes 
e junções comunicantes. 
 
Junção comunicantes são especializações de comunicação célula-célula, constituídas de proteínas chamadas 
conexinas. Elas são responsáveis pelas trocas de metabólitos de baixo peso molecular e íons. 
 
As junções intercelulares podem ser classificadas em: Junção de Oclusão, Junção Aderente, Desmossomos e 
Junção Comunicante. 
 
A membrana plasmática também participa dos processos de comunicação intercelular, através da sinalização 
celular, que se caracteriza por ser um dos principais mecanismos que garantem o funcionamento integrado nos 
organismos pluricelulares. 
 
As células se comunicam mandando sinais elétricos ou químicos, que regulam as atividades celulares. 
 
A sinalização celular pode acontecer de diferentes formas: sinalização dependente de contato, sinalização 
parácrina, sinalização autócrina e sinalização endócrina. 
 
A sinalização dependente de contato pode ocorrer por intermédio de uma substância indutora que não é 
secretada pela célula indutora, ficando na superfície celular interagindo com receptores de uma célula 
adjacente ou por meio de Gap Junctions presentes nas membranas de células adjacentes que permitem a 
transmissão dos sinais para células adjacentes. 
 
A sinalização parácrina é mediada por moléculas sinalizadoras (mediadores locais) que agem em múltiplas 
células-alvo, próximas do local de sua síntese, como por exemplo, os neurotransmissores. 
 
A sinalização autócrina ocorre quando a célula responde a substâncias liberadas por ela mesma, como por 
exemplo, fatores de crescimento. 
 
A sinalização endócrina ocorre quando células secretam os hormônios para a corrente sanguínea afim de 
alcançar a sua célula-alvo. 
 
As moléculas sinalizadoras em hidrossolúveis e lipossolúveis. As moléculas sinalizadoras hidrossolúveis são 
moléculas polares, que podem ser pequenas e derivadas de aminoácidos ou grandes como os peptídeos, 
como, por exemplo, o hormônio insulina e o neurotransmissor adrenalina. 
 
As moléculas sinalizadoras lipossolúveis são moléculas apolares e de pequeno tamanho, derivadas do 
colesterol, de aminoácidos ou são compostos gasosos, como, por exemplo, os hormônios sexuais e os 
tireoidianos. 
 
Os receptores proteicos interagem com as moléculas sinalizadoras, e podem estar localizados na membrana 
plasmática da célula, no citoplasma ou no núcleo celular. 
 
As moléculas hidrossolúveis não conseguem atravessar a membrana, e por isso, interagem em receptores 
presentes na membrana. Os receptores se ligam com as moléculas sinalizadoras com grande afinidade e essa 
interação, promove uma transdução de sinal intracelular, com formação de segundos mensageiros, como o 
AMP cíclico, que induz o tipo de resposta celular. 
 
Os receptores citoplasmáticos e os nucleares se ligam com as moléculas sinalizadoras lipossolúveis uma vez 
que estas conseguem atravessar a membrana. A ligação das moléculas sinalizadoras lipossolúveis aos 
receptores citoplasmáticos e nucleares ocasiona uma mudança metabólica na célula através da alteração da 
expressão dos seus genes, implicando com isso que não é necessária a formação de segundos mensageiros 
intracelulares. 
 
 
 
Para depois da aula: 
 
▪ Assistir ao vídeo “Modelo de mosaico fluido das membranas celulares/ Membranas e transporte”, disponível 
em: https://www.youtube.com/watch?v=hvDGj_-6c2c 
 
▪ Ler o Capítulo 2 do livro Introdução à Biologia Celular. Capítulo 2: Membrana Celular. 
 
▪ Ler Capítulo 3 do livro Introdução à Biologia Celular. Capítulo 3: Comunicação e formação de comunidades 
celulares. 
 
▪ Resolver os exercícios propostos a seguir com o objetivo de reforçar o assunto apresentado.