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Biologia Aplicada a Ed. Física 
Organelas Citoplasmáticas 
Principais características 
 
O surgimento de células eucariontes provém da hipótese de que uma célula procariótica teria sofrido 
modificações evolutivas. Com a invaginação de membranas; acúmulo de enzimas em compartimentos individualizados, 
com diferentes composições químicas e funções químicas, surgiram as ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS. Enfim, a 
necessidade de adaptação a Terra primitiva fez com que surgissem seres mais especializados. 
Na célula, o ambiente geral de trabalho é conhecido como citoplasma. Nele ocorrem reações químicas vitais para 
a célula. O mesmo é constituído de: 
 
• Hialoplasma: H2O e substâncias dissolvidas (sais, enzimas, aminoácidos...) 
• Conjunto de organóides: põe a célula em funcionamento 
 
 
Citoesqueleto 
Quando se diz que o hialoplasma é um fluido viscoso, fica-se com a impressão de que a célula animal tem uma 
consistência amolecida e que se deforma a todo o momento. Não é assim. Um verdadeiro “esqueleto” formado por vários 
tipos de fibras de proteínas cruza a célula em diversas direções, dando-lhe consistência e firmeza. Essa “armação” é 
importante se lembrarmos que a célula animal é desprovida de uma membrana rígida, como acontece com a membrana 
celulósica dos vegetais. Entre as fibras protéicas componentes desse “citoesqueleto” podem ser citados 
os microfilamentos de actina, os microtúbulos e os filamentos intermediários. 
 
 
Os microfilamentos são os mais abundantes, constituídos da proteína contráctil actina e encontrados em todas as 
células eucarióticas. São extremamente finos e flexíveis, chegando a ter 3 a 6 nm (nanômetros) de diâmetro, cruzam a 
célula em diferentes direções, mas concentram-se em maior número na periferia, logo abaixo da membrana 
plasmática. Muitos movimentos executados por células animais e vegetais são possíveis graças aos microfilamentos de 
actina. 
 
 
 
Os microtúbulos, são filamentos mais grossos, de cerca de 20 a 25 nm de diâmetro, que funcionam como 
verdadeiros andaimes de todas as células eucarióticas. São tubulares, rígidos e constituídos por moléculas de proteínas 
conhecidas como tubulinas, dispostas helicoidalmente formando um cilindro. Um exemplo, desse tipo de filamento é o 
que organiza o chamado fuso de divisão celular. Nesse caso, inúmeros microtúbulos se originam e irradiam a partir de 
Estrutura 
metabólica 
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uma região da célula conhecida como centrossomo (ou centro celular) e desempenham papel extremamente importante na 
movimentação dos cromossomos durante a divisão de uma célula. 
 
 
 
 Os microtúbulos são verdadeiras “esteiras” rolantes que permitem o deslocamento de substâncias, de vesículas e de 
organóides como as mitocôndrias e cloroplastos pelo interior da célula. Isso é possível a partir da associação com 
proteínas motoras. Essas proteínas se ligam de um lado dos microtúbulos e, do outro, à substância ou organóide que será 
transportado, promovendo o seu deslocamento. Por exemplo, ao longo do axônio (prolongamento) de um neurônio, as 
proteínas motoras conduzem diversas substâncias para as terminações do axônio e que terão importante participação no 
funcionamento da célula nervosa. 
 
 
 
 Filamentos intermediários são assim chamados por terem um diâmetro intermediário – cerca de 10 nm – em 
relação aos outros dois tipos de filamentos protéicos. 
 
 
 
Nas células que revestem a camada mais externa da pele existe grande quantidade de um tipo de filamento 
intermediário chamado queratina. Um dos papeis desse filamento é impedir que as células desse tecido se separem ou 
rompam ao serem submetidas, por exemplo, a um estiramento. Além de estarem espalhadas pelo interior das células, 
armando-as, moléculas de queratina promovem uma “amarração” entre elas em determinados pontos, o que garante a 
estabilidade do tecido no caso da ação de algum agente externo que tente separá-las. Outras células possuem apreciável 
quantidade de outros filamentos intermediários, como componentes dos tecidos conjuntivos e dos neurofilamentos 
encontrados no interior das células nervosas. 
 
 
 
 
 
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 As organelas podem ser divididas em: 
 
 Organelas membranosas 
(de constituição lipoprotéica, como na membrana plasmática) 
 Não membranosas 
Retículo endoplasmático (liso e rugoso), Complexo de Golgi, 
Lisossomos, Peroxissomos, Cloroplastos e vacúolos. 
Ribossomos e centríolos 
 
 
 
 
a) Organelas não membranosas: 
b) a) Centríolos 
São organelas não envolvidas por membrana e que participam do progresso de divisão celular. Nas células de 
fungos complexos, plantas superiores (gimnospermas e angiospermas) e nematóides não existem centríolos. Essas 
organelas estão presentes na maioria das células de animais, algas e vegetais inferiores como as briófitas (musgos) e 
pteridófitas (samambaias). 
Estruturalmente, são constituídos por um total de nove trios de microtúbulos protéicos, que se organizam em 
cilindro. São autoduplicáveis no período que precede a divisão celular, migrando, logo a seguir, para os pólos opostos da 
célula. 
 
Função dos Centríolos: 
- Orientar a Divisão Celular, pois origina uma estrutura denominada fuso mitótico, onde se prendem os cromossomos; 
- Originar Cílios e Flagelos. 
 
 
 
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Os Cílios e Flagelos 
São estruturas móveis, encontradas externamente em células de diversos seres vivos. Os cílios são curtos e podem 
ser relacionados à locomoção e a remoção de impurezas. Nas células que revestem a traquéia humana, por exemplo, os 
batimentos ciliares empurram impurezas provenientes do ar inspirado, trabalho facilitado pela mistura com o muco que, 
produzido pelas células da traquéia, lubrifica e protege a traquéia. 
Os flagelos são longos e também se relacionam a locomoção de certas células, como a de alguns protozoários (por 
exemplo, o tripanosssomo causador da doença de Chagas) e a do espermatozóide. 
 
 
 
Estruturalmente, cílios e flagelos são idênticos. Ambos são cilíndricos, exteriores as células e cobertos por 
membrana plasmática. Internamente, cada cílio ou flagelo é constituído por um conjunto de nove pares de microtúbulos 
periféricos de tubulina, circundando um par de microtúbulos centrais. É a chamada estrutura 9 + 2. 
 
 
 
Funções de Cílios e Flagelos: 
- Locomoção da Célula; 
- Movimentação de Líquido Extracelular; 
- Limpeza das Vias Respiratórias. 
c) 
d) b) Ribossomos 
Organelas responsáveis pela síntese de proteína. Eles não são limitados por membranas e portanto ocorrem tanto 
em procariontes quanto em eucariontes. Os ribossomos de eucariontes são ligeiramente maiores que os de procariontes. 
 Estruturalmente, o ribossomo consiste em uma sub-unidade pequena e outra maior. Bioquimicamente, essa organela 
consiste em RNA ribossômico (RNAr) e umas 50 proteínas estruturais. 
 
 
a) 
 
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Organelas membranosas: 
b) a) Retículo Endoplasmático: 
Conjunto de membranas que delimitam cavidades das mais diversas formas formando CISTERNAS. Estende-se a 
partir do envoltório nuclear e percorre grande parte do citoplasma formando uma rede que se intercomunica. É uma rede 
de estruturas tubulares e vesiculares achatadas. Por outro lado, suas paredes são formadas por membranas de bicamadas 
lipídicas, contendo grandes quantidades de proteínas, de forma semelhante à membrana celular. 
 Podemos distinguir dois tipos de retículo endoplasmático: o retículo endoplasmático rugoso, granular ou 
ergastoplasma (RER) e o retículo endoplasmáticos liso ou agranular (REL). 
 
 
- Retículo Endoplasmático Rugoso ou agranular ou Ergastoplasma: 
Possui ribossomos aderidos (acoplados) à face citoplasmáticade suas membranas. Encontra-se na forma de 
polirribossomos, unidos a RNAm em plena atividade de síntese protéica. As proteínas sintetizadas sobre o RER são 
jogadas para dentro das cisternas. Lá são reconhecidas e sofrem modificações para formação da conformação terciária e 
quartenária das proteínas. Algumas em especial, podem ter acréscimo de açúcares neste local, processo esse chamado de 
glicosilação. Proteínas sintetizadas no RER são aquelas destinadas a permanecer no próprio retículo, ser transportadas 
para o Complexo de Golgi para formação de lisossomos, formação da membrana plasmática ou simplesmente para serem 
secretadas. 
 
- Retículo Endoplasmático Liso: 
Não possui ribossomos aderidos a membrana. Podem ter continuidade com o RER. Está envolvido com o 
metabolismo de lipídeos. Vai sintetizar todos os lipídeos que constituem a membrana plasmática, incluindo fosfolipídios e 
colesterol. Alguns desses começam a ser produzidos no REL e serão completados no Complexo de Golgi. Armazenam 
substâncias importantes para contração muscular (como o cálcio - Ca
+2
, por exemplo). 
 É o principal reservatório de cálcio do citoplasma das células musculares e recebe o nome de retículo 
sarcoplasmático. Quanto a célula muscular recebe estímulo nervoso, o REL libera cálcio e essas moléculas se ligam a 
troponina, que movimenta os filamentos de tropomiosina, desbloqueando os sítios de ligação entre actina e miosina, 
ocorrendo a contração muscular. 
Além disso, essa organela está envolvida com a desintoxicação do indivíduo. O REL converte substâncias como 
herbicidas, álcool, corantes e medicamentos em substâncias de fácil excreção. Também tem participação na solubilização 
da bil. 
 
b) Complexo de Golgi: 
Possui localização e funções variadas. São organelas abundantes em células secretoras, constituídas por membranas 
semelhantes a sacos membranosos, achatados e empilhados. Cada pilha recebe o nome de dictiossomo. Algumas vezes o 
complexo de golgi não está associado ao retículo endoplasmático, então as substâncias enviadas pelos retículos chega até 
essa organela através de vesículas de transição. 
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Estrutura: é formado por compartimentos ordenados que constituem unidades chamadas de dictiossomo. Cada 
dictiossomo possui uma rede e uma cisterna Cis, uma cisterna média e uma rede e cisterna trans. A rede Cis do golgi é 
uma região voltada para o Retículo Endoplasmático - RE e de fusão das vesículas transportadoras provenientes do RE. A 
cisterna média é uma região de processamento e a rede trans é voltada para membrana celular. A rede trans é uma região 
de saída de vesículas transportadoras que carregam substâncias para outros compartimentos celulares ou para o meio 
extracelular. 
A função do complexo de Golgi está associada à recepção de proteínas vindas do ergastoplasma, empacotamento e 
secreção das mesmas. Produz muco (substância viscosa, constituída de proteínas + polissacarídeos). Dão origem às 
enzimas presentes no acrossoma do espermatozóide, para perfuração do ovócito na fecundação e originam os lisossomos. 
 
c) Lisossomos: 
 São bolsas circundadas por típica membrana de bicamada lipídica e cheias com grande número de pequenos 
grânulos, que são agregados protéicos de enzimas hidrolíticas (digestivas) capazes de digerir diversas substâncias 
orgânicas. São originados no complexo de golgiense e estão presentes em praticamente todas as células eucariontes. 
 Também podem realizar: 
- Digestão autofágica: quando digerem componentes da própria célula. 
- Autólise: quando ocorre a morte celular para contínua renovação celular. 
 
 
 
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d) Vacúolos 
Qualquer pedaço no citoplasma delimitado por um pedaço de membrana lipoprotéica. As variedades mais comuns 
são: "vacúolos relacionados com a digestão intracelular", vacúolos contráteis (ou pulsáteis), "vacúolos vegetais”. As 
inclusões são formações não vivas existentes no citoplasma, como grãos de amido ou gotas de óleo. A sequência das 
estruturas formadas durante a digestão intracelular é vacúolo alimentar, vacúolo digestivo e vacúolo residual. 
 
e) Peroxissomos 
São semelhantes aos lisossomos, mas diferem em dois aspectos importantes: 
- primeiro acredita-se que sejam formados por auto - replicação (ou talvez por brotamento do REL) e não pelo 
complexo de Golgi; 
segundo: contêm oxidases e não enzimas hridrolíticas. Além de conterem enzimas que degradam gorduras e 
aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase, que converte o peróxido de hidrogênio (água 
oxigenada) em água e gás oxigênio. 
Os peroxissomos estão presentes em grandes quantidades nas células de defesa como os macrófagos e também 
existem nas células vegetais, onde participam do processo da fotorespiração. A função dos peroxissomos no metabolismo 
celular ainda é pouco conhecida, mas acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula 
 
f) Mitocôndrias (Condrioma) 
As mitocôndrias são formadas principalmente por duas bicamadas lipídicas: uma membrana externa e outra 
membrana interna. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas chamadas cristas 
mitocondriais, nas quais se fixam enzimas oxidativas. A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida por um fluido 
denominado matriz mitocondrial contendo grande quantidade de enzimas dissolvidas, necessárias para a extração de 
energia dos nutrientes. 
 
 
As mitocôndrias são verdadeiras “casas de força” das células, pois produzem energia para todas as atividades 
celulares. Sua composição química é riquíssima, notando-se principalmente a presença de DNA, RNA, proteínas, 
carboidratos, enzimas, ATP (adenosina – trifosfato), ADP (adenosina – difosfato), etc. São encontradas exclusivamente 
nas células eucariontes. No interior das mitocôndrias ocorre a respiração celular, que é o processo em que moléculas 
orgânicas de alimento reagem com gás oxigênio, transformando- se em gás carbônico e água e liberando energia na forma 
de ATP. 
Toda mitocôndria surge da reprodução de uma outra mitocôndria, sendo que a divisão da mitocôndria denomina-
se Condrocinese ou Condrogênese. 
 
Funções da Mitocôndria: 
- Produção de Energia; 
- Respiração Celular através do Ciclo de Krebs e da Cadeia Respiratória. 
 
Origem das Mitocôndrias (Teoria Endossimbionte): 
Durante os anos oitenta, Lynn Margulis propôs a teoria da endosimbiose para explicar a origem das mitocôndrias 
e cloroplastos de procariontes. De acordo com esta idéia, um procarionte maior “engoliu” um procarionte menor há uns 
1.5 bilhão ou 700 milhões de anos atrás. Em vez de digerir o organismo menor, o grande e o pequeno entraram em um 
tipo de simbiose conhecido como mutualismo, em que ambos os organismos se beneficiam e nenhum é danificado. O 
organismo maior ganhou excesso de ATP fornecido pela "protomitocôndria" e açúcar em excesso fornecidos pelo 
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"protocloroplasto", enquanto fornecia um ambiente estável e as matérias-primas que o endosimbionte requeria. Esta 
relação é tão forte que agora células de eucarionte não podem sobreviver sem mitocôndria (igualmente eucariontes 
fotossintéticos não podem sobreviver sem cloroplastos), e os endosimbiontes não podem sobreviver fora dos anfitriões. 
Quase todos eucariontes têm mitocôndria! 
 
Respiração celular 
A equação química da respiração celular é: 
6O2 + 30 ADP + 30Pi 6CO2 + 6H20 
 
O processo é formado por três etapas: 
 
1. Glicólise: ocorre no citoplasma das células. Há um gasto inicial de energia (duas moléculas de ATP são consumidas), 
mas ela será reposta, pois o resultado da glicólise é a formação de 2 moléculas de ácido pirúvico e 4 moléculas de ATP. 
Também ocorre liberação de elétrons energizados e íons H
+
, que são capturadospor moléculas de NAD
+
 (nicotinamida 
adenina dinucleotídeo), formando duas moléculas de NADH2. As duas moléculas de ácido pirúvico passam, então, ao 
interior das mitocôndrias, onde ocorrem as etapas seguintes. A glicólise pode ser resumida da seguinte maneira: 
 
 
 
2. Ciclo de Krebs: ocorre na matriz mitocondrial (solução aquosa no interior das mitocôndrias). O ácido pirúvico reage 
com a coenzima A, dando origem a duas moléculas de gás carbônico (CO2) e duas de acetil-coenzima A. Esta substância 
é totalmente degradada numa série de reações, cujos produtos são mais quatro moléculas de gás carbônico, além de 
elétrons energizados e íons H
+
, que serão capturados por NAD
+
 e por outro aceptor de elétrons e de hidrogênio chamado 
FAD (flavina adenina dinucleotídeo), originando moléculas de NADH2 e FADH2. Durante esse processo, formam-se 
também duas moléculas de GTP (guanosina trifosfato - muito semelhante ao ATP). 
 
3. Fosforilação oxidativa: ocorre nas cristas mitocondriais. As moléculas de NADH2 e FADH2 liberam os elétrons 
energizados e os íons H
+
. Esses elétrons (somados aos provenientes da glicólise) passam por proteínas transportadoras 
(citocromos e quinonas) presentes nas membranas internas da mitocôndria. Essa série de proteínas recebe o nome de 
cadeia respiratória. Nessa etapa, os elétrons perdem energia que é captada para a transformação do ADP + P em ATP. 
Ao final da cadeia respiratória, os elétrons menos energizados e os íons H
+
 combinam-se com átomos provenientes do 
oxigênio, formando seis moléculas de água.