Biologia Geral - Síntese sobre Células

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BIOLOGIA GERAL 
 
Aluno: Wesley Barbosa da Silva 
Curso: Engenharia Agronômica 
Período: Noturno 
Proposta do Trabalho: Síntese sobre matéria da Semana 
 
Tópicos: 
A Origem e o Desenvolvimento da Vida Primitiva 
Organização Estrutural das Células 
Organização Molecular da Célula 
Organização Molecular da Membrana Celular 
Parede das Células Vegetais 
Organelas Celulares 
 
A Origem e o Desenvolvimento da Vida Primitiva 
 
Primeiros vestígios de vida na Terra: 
Os cientistas que estudam a origem da vida enfrentam uma grande dificuldade: a falta de 
vestígios dos primeiros seres vivos, quase totalmente destruídos pelas drásticas transformações 
ocorridas na crosta terrestre nos primeiros milhões de anos de sua existência. 
Foram encontrados vestígios de atividade biológica em rochas datadas de 2,7 bilhões de 
anos, provavelmente deixados por ancestrais de cianobactérias. Acredita-se, entretanto, que a vida 
teve início na Terra muito antes, há aproximadamente 3,5 bilhões de anos, embora não existam 
evidências fósseis disso. 
 
Origem pré-biótica de compostos orgânicos: 
De onde teriam vindo moléculas orgânicas que originaram os primeiros seres vivos? Ainda 
não há resposta definitiva para essa questão. Uma das possibilidades, embasada em descobertas 
recentes, é que substâncias precursoras da vida tenham vindo do espaço sideral, a bordo de cometas 
e asteroides. Algumas experiências, no entanto mostram que a combinação química de substâncias 
inorgânicas gasosas presentes na Terra primitiva poderia ter dado origem a moléculas orgânicas. 
 
O “Mundo do RNA”: 
 O passo crucial na origem dos seres vivos foi adquirir a capacidade de reprodução, ou seja, 
de originar seres com características semelhantes que perpetuam a linhagem. Na reprodução 
biológica como a conhecemos hoje, instruções para o funcionamento das células (informações 
genéticas) são transmitidas à descendência. Na quase totalidade dos seres vivos atuais, as 
informações genéticas estão escritas, em um código químico, nas moléculas filamentosas de DNA. 
 Há algumas décadas, surgiu a hipótese de que outra substância dos seres vivos, o RNA, pode 
ter sido o material genético primordial. Sabe-se que, em alguns vírus, o RNA tem a capacidade de 
se multiplicar. Testes laboratoriais deram sustentação a essa hipótese ao mostrar que moléculas de 
RNA podem ser produzidas em condições abióticas. Na década de 1980, Thomas R. Cech (n. 1947), 
bioquímico estadunidense laureado com um Prêmio Nobel, e seus colaboradores descobriram que 
 
 
 
 
 
diversos tipos de reações importantes, como a união dos aminoácidos na produção das proteínas, 
por exemplo, são diretamente controladas por moléculas de RNA denominadas ribozimas. 
 Qual a importância da descoberta das ribozimas para as pesquisas sobre origem da vida? 
Alguns cientistas acreditam que a capacidade do RNA de se duplicar e controlar reações químicas 
vitais sugere sua presença desde o início da vida na Terra. Muitos chegam a falar em um “mundo do 
RNA”, para se referir ao hipotético período que teria precedido o aparecimento da vida na Terra. A 
seleção natural, ou, em outras palavras, a “sobrevivência dos mais capazes”, teria começado a atuar 
nessa etapa da história da vida. Ao se multiplicar, as moléculas de RNA deviam produzir versões 
ligeiramente diferentes entre si; algumas delas tinham maior capacidade de se perpetuar e de se 
reproduzir, transmitindo essas capacidades à descendência. Acredita-se que esse foi o primeiro 
passo em direção ao desenvolvimento de um “sistema genético”, que pode ter surgido antes mesmo 
do aparecimento de sistemas isolados por membranas. 
 Atualmente, os cientistas tentam explicar um passo seguinte na trajetória da vida: a 
passagem do “mundo do RNA” para um “mundo do DNA e proteínas”, como é o dos seres vivos 
atuais. Os seres vivos são constituídos de apenas 6 elementos químicos básicos e predominantes: 
carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, que formam os principais compostos 
da matéria viva. Exemplo: água, carboidratos, ATP, proteínas, ácidos nucleicos, entre outros. 
 
Organização Estrutural das Células 
 
Células Procariontes: 
As células procariontes (do latim pro - primeiro e cario - núcleo) podem ser definidas, 
grosso modo, como as células que não possuem material genético delimitado por um envoltório 
nuclear. Isso quer dizer que seu material genético está disperso no citoplasma. 
A principal característica de uma célula procarionte é a ausência de um núcleo delimitado. 
Nessas células, observa-se apenas um local (nucleoide) contendo DNA circular (DNA 
cromossômico) não associado a proteínas histonas. Podem existir ainda pequenas moléculas de 
DNA livres no citoplasma, conhecidas como plasmídeos, que são capazes de se reproduzir 
independentemente do DNA cromossômico. 
Essas células destacam-se também pela ausência de organelas membranosas, como retículo 
endoplasmático e complexo golgiense. Nessas células são encontrados apenas ribossomos, 
organelas relacionadas com o processo de síntese proteica. Apesar de ser uma organela presente em 
células eucariontes e procariontes, nesses últimos, apresenta um menor tamanho. 
Como as células procariontes não apresentam organelas membranosas, as mitocôndrias, 
relacionadas com o processo de respiração celular, estão ausentes. Assim sendo, as moléculas da 
cadeia respiratória em procariontes estão presentes na membrana interna da membrana plasmática, e 
não nas mitocôndrias. 
As células procariontes não apresentam também citoesqueleto, uma espécie de rede formada 
por filamentos proteicos. A ausência de citoesqueleto impede a realização dos processos de 
endocitose e exocitose, uma vez que é essa rede que garante a movimentação das vesículas. 
Nas células procariontes, pode haver ainda uma parede celular rica em peptidoglicanos e a 
presença de fímbrias, pequenos prolongamentos filamentosos. A função das fímbrias é garantir a 
fixação da célula procarionte na célula hospedeira e ajudar no processo de conjugação. 
Poucos organismos possuem células procariontes. Atualmente essas células podem ser 
encontradas apenas em bactérias e algas azuis, também conhecidas como cianobactérias. Todos os 
 
 
 
 
 
outros organismos, tais como protozoários, fungos, plantas e animais, possuem células do tipo 
eucarionte. 
A principal diferença entre uma célula procarionte e eucarionte é o envoltório nuclear, 
presente apenas nos eucariontes. Essas últimas células também se diferenciam por apresentarem 
citoesqueleto e organelas celulares membranosas, além de não apresentarem plasmídeos nem 
fímbrias. 
 
Células Eucariontes: 
As células eucariontes são aquelas que apresentam um núcleo delimitado por um envoltório 
nuclear. Nesse tipo celular, o material genético não está espalhado pelo citoplasma, mas, sim, 
restritos à região do núcleo. 
Uma das principais características é a presença de um núcleo delimitado por um envoltório 
nuclear, o qual protege as moléculas de DNA existentes nessa região. É no interior do núcleo que 
ocorre a duplicação do DNA e a síntese de RNA (transcrição). 
No interior do citoplasma da célula eucariótica estão mergulhadas diversas organelas 
membranosas que apresentam as mais diversas funções. Entre as principais organelas encontradas, 
podemos citar o retículo endoplasmático, o complexo golgiense, os lisossomos, as mitocôndrias, o 
peroxissomo, centríolos e cloroplastos (ausente em células animais). 
A presença de ribossomos, organelas relacionadas com a síntese de proteínas, é observada 
tanto em eucariontes como em procariontes. Nos eucariontes, no entanto, essa organela apresenta-se 
livre no citoplasma ou, então, associada ao retículo endoplasmático, formando o retículo 
endoplasmático rugoso. Os ribossomos dos organismos eucariontes são maiores e mais complexos 
do que aqueles que ocorrem em procariontes. 
Nas células eucariontes, a cadeia respiratória, uma das etapas da respiração celular,ocorre 
na membrana interna das mitocôndrias. É no processo de respiração celular que a célula consegue 
obter a energia necessária para as suas atividades. 
Existe nas células eucariontes ainda a presença de um citoesqueleto, uma espécie de rede 
formada por vários filamentos proteicos. Por causa dessa característica, essas células são capazes de 
realizar endocitose e exocitose, dois processos relacionados com o transporte de substâncias. Na 
endocitose, a célula capta substâncias do meio extracelular para o intracelular e, na exocitose, 
ocorre o processo inverso. O citoesqueleto garante a movimentação das vesículas com substâncias 
em seu interior. 
As células eucariontes são capazes de realizar dois importantes processos de divisão celular: 
a mitose e a meiose. Na mitose, uma célula diploide dá origem a duas células diploides iguais à 
célula-mãe e, na meiose, uma célula diploide origina quatro células haploides, ou seja, com metade 
do número de cromossomos da espécie. 
As células eucariontes estão presentes na maioria dos organismos vivos. Todos os fungos, 
protistas, animais e plantas apresentam esse tipo de organização celular. 
A principal diferença entre células procariontes e eucariontes é que nessas últimas observa-
se a presença de um núcleo delimitado por um envoltório nuclear. Nas células eucariontes, é 
possível observar ainda a presença de citoesqueleto, organelas celulares membranosas e processos 
como endocitose, exocitose, mitose e meiose, os quais não ocorrem em células procariontes. 
 
Organização Molecular da Célula 
 
 
 
 
 
 
Ácidos nucleicos: 
Os ácidos nucleicos são assim chamados por seu caráter ácido e por terem sido 
originalmente descobertos no núcleo das células, no século XIX. A partir da década de 1940, os 
ácidos nucleicos passaram a ser detalhadamente estudados, pois descobriu-se que eles constituem os 
genes, responsáveis pela herança biológica. Somos parecidos com nossos pais porque recebemos, 
nos gametas que nos originaram, genes paternos e maternos, constituídos por ácido 
desoxirribonucleico. 
Há dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico, conhecido pela sigla DNA (do inglês 
desoxirribonucleic acid), e o ácido ribonucleico, conhecido pela sigla RNA (do inglês ribonucleic 
acid). Esses nomes referem-se ao fato de o DNA e o RNA apresentarem, respectivamente, os 
monossacarídeos desoxirribose e ribose em suas moléculas. 
 
 Estrutura dos ácidos nucleicos: 
 Os ácidos nucleicos são constituídos por três tipos de componentes: glicídios do grupo das 
pentoses (desoxirribose no DNA quanto no RNA), ácido fosfórico e bases nitrogenadas. Dos 
cinco tipo de base nitrogenada presentes nos ácidos nucleicos, três ocorrem tanto no DNA quanto 
no RNA; são elas: adenina (A), citosina (C) e guanina (G). A base nitrogenada timina (T) ocorre 
exclusivamente no DNA, enquanto a base nitrogenada uracila (U) está presente apenas no RNA. 
As bases adenina e guanina são constituídas por dois anéis de carbono e nitrogênio, sendo 
denominadas bases púricas, ou purinas, Citosina, timina e uracila apresentam apenas um anel de 
carbono e nitrogênio, sendo denominadas bases pirimídicas ou pirimidinas. 
 Os três componentes dos ácidos nucleicos organizaram-se em um trio molecular 
denominado nucleotídeo. Este é constituído por uma pentose, unida a uma molécula de ácido 
fosfórico e a uma base nitrogenada. Tanto o DNA como o RNA são constituídos por nucleotídeos 
ligados em sequência em longas cadeias polinucleotídicas. A união entre os nucleotídeos dá-se entre 
o açúcar de um deles e o fosfato do e é denominada ligação fosfodiéster. 
 As moléculas de DNA são constituídas por duas cadeias polinucleotídicas, orientadas em 
sentido inverso uma em relação à outra (antiparalelas) e enroladas uma sobre a outra, lembrando 
uma comprida escada helicoidal. As duas cadeias mantêm-se unidas entre si por meio de pontes de 
hidrogênio entre pares de bases específicas: a adenina emparelha-se com a timina, por meio de duas 
pontes de hidrogênio (A=T), e a guanina amparelha-se com a citosina, por meio de três pontes de 
hidrigênio (G≡C). 
 As moléculas de DNA são geralmente muito longas, com até milhões de nucleotídeos 
unidos em sequência. No núcleo de nossas células, constituindo nossos cromossomos, existem 
moléculas de DNA que atingem 10 centímetros de comprimento, embora sejam finíssimas, com 
cerca de apenas 0,000002 milímetros, ou 2 nanômetros (nm), de diâmetro. 
 As moléculas de RNA são geralmente formadas por uma cadeia única, que pode se enrolar 
sobre si mesma pelo emparelhamento entre bases complementares na mesma cadeia 
polinucleotídica. 
Bases Nitrogenadas: DNA - Adenina – Timina ; Guanina – Citosina (A – T ; C – G) 
 RNA - Adenina – Uracila ; Guanina – Citosina (A – U ; C – G). 
 
Lipídios: 
O termo lipídio designa alguns tipos de substâncias orgânicas, como óleos, ceras e gorduras, 
cuja principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em certos solventes 
 
 
 
 
 
orgânicos. Você já deve ter observado que óleos e gorduras não se misturam à água; a razão dessa 
insolubilidade é que as moléculas dos lipídios são apolares e, portanto, não têm afinidade pelas 
moléculas polarizadas da água. Entre os tipos de lipídios, estão os Glicerídeos, as Ceras, os 
Esteróides, os Fosfolipídios e os Carotenóides. 
 
Água: 
Participa das reações químicas dissolvendo substâncias do organismo, presente em 70 a 90% 
de uma célula. É solvente universal, ou seja, é capaz de dissolver variadas substâncias como sais, 
proteínas, açúcares, etc. É responsável pelo transporte de substâncias tanto dentro das células 
quanto entre uma célula e outra. 
 
Carboidratos: 
Carboidratos são normalmente formados por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. 
Entretanto, vale destacar que alguns carboidratos podem apresentar outros elementos em sua 
composição. Os carboidratos são também chamados de açúcares, glicídios ou hidratos de carbonos. 
Os carboidratos possuem função energética, função estrutural e participam da formação dos ácidos 
nucleicos. 
Os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos ou 
polissacarídeos, sendo os monossacarídeos os carboidratos mais simples. A glicose é o 
monossacarídeo mais conhecido. Celulose e amido são dois importantes polissacarídeos. 
A celulose é um componente da parede celular das células vegetais, enquanto o amido 
funciona como substância de reserva para os vegetais. São classificadas de acordo com o número de 
monômeros: 
- Monossacarídeos: Açúcares simples. Exemplo: glicose; 
- Dissacarídeos: Açúcares formados pela união de 02 monômeros. Exemplo: sacarose 
(glicose + frutose); 
- Polissacarídeos: Reunião de vários monômeros de glicose. Exemplo: celulose; 
 
Enzimas: 
 São proteínas que participam de processos biológicos, aumentando sua velocidade, porém 
sem se alterar durante o processo. Capacidade semelhante já havia sido observada em certas 
substâncias inorgânicas, que aumentavam a velocidade de determinadas reações químicas, mas 
podiam ser recuperadas intactas, ao fim da reação. Para os químicos, esses agentes são chamados de 
catalisadores. Para os biólogos, que tomaram emprestado o termo da Química, as enzimas são 
catalisadores biológicos. 
 Uma enzima é uma molécula polipeptídica geralmente de grande tamanho, enrolada sobre si 
mesma formando um glóbulo. Na superfície da enzima há saliências e reentrâncias, que permitem o 
encaixe das moléculas sobre as quais a enzima atuará, genericamente chamados de substratos 
enzimáticos. Locais da enzima que propiciam o encaixe ao substrato são denominados centros 
ativos. 
 As enzimas têm atuações específicas, isto é, uma enzima atua somente em uma ou em 
poucas reações biológicas. A especificidade de uma enzima é explicada pelo fato de seus centros 
ativos se encaixarem corretamente apenas a seus substratos específicos, como uma chave se encaixaapenas à sua fechadura. Esse modelo para explicar o funcionamento enzimático é chamado de 
modelo chave-fechadura. 
 
 
 
 
 
 O encaixe com a enzima facilita a modificação dos substratos, originando os produtos da 
reação. Estes se libertam da enzima, que pode atuar novamente. Assim, as enzimas participam das 
reações químicas sem ser consumidas e sem sofrer alterações moleculares, cumprindo seu papel de 
catalisadores biológicos. 
 
Proteínas: 
Hoje sabemos que as moléculas de proteína são formadas por dezenas, centenas ou milhares 
de moléculas de aminoácido ligadas em sequência, como elos em uma corrente. Em outras palavras, 
proteínas são polímeros em que os monômeros são aminoácidos. Um aminoácido é uma molécula 
orgânica formada por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio unidos entre si de 
maneira característica. Alguns tipos de aminoácido podem também conter átomos de enxofre. 
Se compararmos as fórmulas dos vinte aminoácidos que entram na composição das 
proteínas, notaremos que todas elas apresentam um átomo de carbono denominado carbono-alfa, ao 
qual se ligam um grupo amina (---NH2), um grupo carboxila (---COOH), um átomo de hidrogênio 
(---H) e um quarto grupo genericamente denominado ---R (de radical), que varia nos diferentes 
aminoácidos, caracterizando-os. Por exemplo, na glicina, ---R é um átomo de hidrogênio; na 
alanina, é o grupamento ---CH3; e, na cisteína, é o grupamento ---CH2SH. 
Exemplos de aminoácidos: alanina, valina, lisina, triptofano. 
 
Organização Molecular da Membrana Celular 
 
Membrana Plasmática – Plasmalema: 
As pesquisas citológicas revelaram que a célula viva é um compartimento microscópico 
isolado do ambiente por uma finíssima película, a membrana plasmática, constituída basicamente 
por fosfolipídeos e proteínas. A membrana é uma estrutura dinâmica, que permite a passagem de 
certas substâncias mas impede a passagem de outras, mantendo o meio celular interno adequado à 
vida. 
Apesar de muito fina – cerca de 5 nanômetros (nm) de espessura -, a membrana plasmática é 
extremamente complexa e versátil, desempenhando inúmeras funções. Por exemplo, os pigmeus 
africanos têm baixa estatura porque as membranas de suas células não contêm um tipo de proteína 
capaz de combinar o hormônio de crescimento, que eles produzem em normais. 
Outra função importante da membrana plasmática revelou-se a partir do estudo da doença 
denominada diabetes melito, na qual a pessoa afetada tem altos níveis de glicose no sangue. No tipo 
mais comum de diabetes (tardio, ou do tipo II), as membranas celulares da pessoa diabética têm 
poucas proteínas receptoras para o hormônio insulina, necessário para que as células absorvam 
glicose. Na falta de receptores do hormônio, pouca glicose penetra nas células e o nível desse 
açúcar eleva-se no sangue, causando o quadro clínico de diabetes melito. O conhecimento desses 
fatos poderá contribuir para a descoberta de tratamentos mais eficazes ou, até mesmo, a cura para 
essa doença. 
 
Permeabilidade celular: 
A membrana plasmática é de fundamental importância para a vida, uma vez que contém e 
delimita o espaço interno da célula, isolando-o do ambiente ao redor. Esse isolamento, porém, não é 
absoluto, pois, para viver, a célula precisa permitir a entrada de certas substâncias úteis – água, gás 
oxigênio, alimento etc.- e a saída de outras, principalmente gás carbônico e substâncias tóxicas 
 
 
 
 
 
geradas no metabolismo celular. Por permitir a passagem de certas substâncias, mas não de outras, 
diz-se que a membrana plasmática apresenta semipermeabilidade, ou permeabilidade seletiva. 
 Certas substâncias podem atravessar a membrana espontaneamente, sem que a célula gaste 
energia com isso; é o que se chama de transporte passivo. A membrana também é capaz de 
absorver ou de expulsar ativamente certas substâncias, bombeando-as para dentro ou para fora da 
célula, gastando energia para isso. Nesse caso, fala-se em transporte ativo. 
 
Transporte passivo: 
 
Difusão simples: 
Certas substâncias entram e saem da célula espontaneamente por um processo passivo de 
transporte denominado difusão simples. A difusão é explicada pelo fato de todas as partículas 
materiais (átomos, moléculas, íons etc.) estarem em constante movimento. Devido a essa 
movimentação contínua e casual, as partículas tendem a se espalhar, isto é, a se difundir. A difusão 
sempre ocorrerá da região em que as partículas estão mais concentradas (isto é, em quantidade 
relativamente maior) para regiões em que sua concentração é menor. Por exemplo, quando uma 
gota de leite é colocada em uma xícara de café, as partículas de leite espalham-se espontaneamente 
para as regiões em que sua concentração é baixa, isto é, para o café ao redor. O mesmo ocorre com 
as partículas de café, que invadem a gota de leite. O resultado dessa difusão será que as partículas 
de leite ficarão homogeneamente espalhadas entre as de café e sua concentração será a mesma em 
todos os pontos da xícara. 
Há duas condições para que as partículas de uma substância entrem ou saiam da célula por 
difusão: 
1) a membrana deve ser permeável a essa substância; 
2) deve haver diferença na concentração da substância dentro e fora da célula. Por exemplo, 
a entrada de gás oxigênio (O2) em nossas células ocorre por difusão simples. Como as células estão 
sempre consumindo O2 em sua respiração, a concentração desse gás no interior celular é sempre 
baixa. Por outro lado, no líquido que banha as células, proveniente do sangue, a concentração de O2 
é relativamente mais alta, pois esse gás é continuamente absorvido pelo sangue que passa pelos 
pulmões. Como a membrana plasmática é permeável às moléculas de O2, esse gás simplesmente se 
difunde para dentro das células. 
O gás carbônico (CO2) faz o caminho inverso também por difusão simples. As células estão 
sempre produzindo CO2 na respiração, o que faz com que a concentração desse gás seja sempre 
maior no interior da célula que no meio externo. Por isso, o CO2 difunde-se das células para a 
corrente sanguínea. Quando o sangue passa pelos pulmões, as moléculas desse gás difundem-se 
para o ar e são eliminadas do corpo. 
 
Osmose: 
Se mergulhássemos uma célula animal em água pura, ela absorveria água sem controle, 
inchando até estourar (lise celular). Por outro lado, se a célula fosse mergulhada em uma solução 
altamente concentrada de sacarose, ela perderia água e murcharia. Como se explicam esses 
fenômenos? 
Em ambas as situações ocorre osmose, um caso especial de difusão em que apenas a água, o 
solvente das soluções biológicas, difunde-se através da membrana semipermeável das células. O 
citoplasma é uma solução aquosa, em que a água é o solvente e as moléculas dissolvidas no citosol 
 
 
 
 
 
(glicídios, proteínas, sais etc.) são os solutos. Quando uma de nossas células é colocada em água 
pura, a concentração externa desse solvente é necessariamente maior que sua concentração no 
interior da célula, em que a água divide o espaço com as moléculas de soluto citoplasmáticas. 
Consequentemente, a água tende a se difundir em maior quantidade para o interior celular que no 
sentido inverso, fazendo a célula inchar. Apenas a água se difunde porque a membrana plasmática, 
sendo semipermeável, impede ou dificulta a passagem de solutos, mas permite a livre passagem de 
moléculas de solvente. Osmose é precisamente essa difusão diferencial apenas de água através da 
membrana. Em outras palavras, na osmose apenas o solvente se difunde, ou o faz em taxa 
muitíssimo maior que a difusão dos solutos. 
Se uma célula for colocada em uma solução concentrada de sacarose, por exemplo, haverá 
maior difusão de água de dentro para fora da célula, fazendo-a murchar. A explicação é que o meio 
externo, por ser mais concentrado em solutos, apresenta quantidade relativamente menor de água e 
esta tende a sair em maior quantidade da célula. 
Quando se comparam duas soluções quanto à concentração, diz-seque a solução mais 
concentrada em solutos é hipertônica (do grego hyper, superior) em relação a uma outra, 
denominada solução hipotônica (do grego hypo, inferior). Quando duas soluções apresentam a 
mesma concentração de solutos, elas são chamadas de isotônicas (do grego iso, igual, semelhante). 
Na osmose, portanto, a difusão da água é mais intensa da solução hipotônica para a hipertônica. 
As células de nosso corpo são banhadas por uma solução isotônica proveniente do sangue, 
na qual a concentração total de solutos equivale à concentração interna dos solutos citoplasmáticos. 
Por isso, nossas células não ganham nem perdem água por osmose. Por outro lado, seres como 
protozoários de água doce têm o citoplasma hipertônico em relação ao meio externo, de modo que a 
água tende a entrar continuamente em sua célula por osmose. Esses seres não estouram porque 
dispõem de um mecanismo para compensar a entrada excessiva de água: eles têm bolsas 
citoplasmáticas, chamadas de vacúolos pulsáteis, que acumulam água e a eliminam periodicamente 
da célula. Protozoários marinhos não enfrentam problemas osmóticos, pois a água do mar é 
praticamente isotônica em relação ao seu citoplasma. 
As plantas aproveitam o potencial da osmose para absorver água e nutrientes. Graças 
a suas paredes celulósicas altamente resistentes, as células vegetais não correm o risco de 
estourar devido à osmose. 
 
Difusão facilitada: 
As células de nosso corpo são banhadas por um líquido isotônico proveniente do sangue, 
que contém água, gás oxigênio, glicídios (principalmente glicose), aminoácidos, íons e diversas 
outras substâncias. Poucos tipos de molécula, por exemplo, O2, CO2 etc., e praticamente nenhum 
tipo de íon conseguem atravessar, em quantidades apreciáveis, a camada dupla de lipídios que 
constitui as membranas plasmáticas. Assim, o transporte da maioria das moléculas e dos íons para 
dentro e para fora da célula necessita da participação de proteínas componentes da membrana 
plasmática. 
Algumas proteínas da membrana plasmática formam canais, através dos quais moléculas de 
água, certos tipos de íons e pequenas moléculas hidrofílicas se deslocam de acordo com seu 
gradiente de concentração, ou seja, da região onde a concentração é maior para a região onde a 
concentração é menor. Outras proteínas da membrana transportam moléculas específicas, 
capturando-as fora ou dentro da célula e liberando-as na face oposta. Elas são denominadas 
proteínas transportadoras, proteínas carregadoras, proteínas carreadoras ou permeases. 
 
 
 
 
 
O transporte realizado por essas proteínas transportadoras segue as regras da difusão: se as 
substâncias transportadas estão em maior concentração no meio externo, sua tendência natural é 
entrar na célula, onde estão menos concentradas. As proteínas transportadoras facilitam essa entrada 
e a célula não gasta energia com isso. O transporte facilitado por essas proteínas da membrana 
plasmática é denominado difusão facilitada e também é um tipo de transporte passivo. 
 
Transporte ativo: 
 
Bomba de sódio-potássio: 
As células vivas mantêm a concentração interna de moléculas e íons bem diferente das 
concentrações dessas substâncias no meio externo. Por exemplo, as células humanas mantêm a 
concentração interna de íons de potássio (K+) cerca de 20 a 40 vezes maior que no meio 
extracelular. O íon K+ é essencial a diversos processos celulares, participando, por exemplo, da 
síntese de proteínas e da respiração celular. Por outro lado, a concentração de íons de sódio (Na+) 
no interior de nossas células mantém-se cerca de 8 a 12 vezes menor que a do exterior; uma das 
principais razões para isso é a necessidade de compensar a grande concentração interna de íons K+. 
Para manter as diferenças entre as concentrações interna e externa desses íons, a célula 
despende energia, o que caracteriza o transporte ativo. Proteínas presentes na membrana plasmática 
atuam como “bombas” de íons, capturando ininterruptamente íons de sódio (Na+) no citoplasma e 
transportando-os para fora da célula. Na face externa da membrana, essas proteínas capturam íons 
de potássio (K+) do meio e os transportam para o citoplasma. Esse bombeamento contínuo, 
conhecido como bomba de sódio-potássio, compensa a incessante passagem desses íons por 
difusão simples. 
O bombeamento de íons consome energia da célula, fornecida às proteínas transportadoras 
pelo trifosfato de adenosina, substância mais conhecida pela sigla de seu nome em inglês ATP 
(adenosine triphosphate). As moléculas de ATP são as fornecedoras de energia para todas as 
atividades celulares. Ao liberar energia, a molécula de ATP decompõe-se em uma molécula de 
adenosina difosfato (ADP) e em um grupo fosfato (P). 
A manutenção das diferenças de concentração dos íons K+ e Na+ (e de outros íons) dentro e 
fora da célula é fundamental para o funcionamento celular. A diferença na distribuição iônica, entre 
outros fatores, faz com que a superfície externa da membrana plasmática apresente excesso de 
cargas positivas em relação à superfície interna. Isso gera uma diferença de potencial elétrico da 
ordem de 70 mV (milivolts). 
Grande parte dos processos celulares baseia-se justamente nessa propriedade da membrana 
em atuar como um capacitor elétrico: sendo constituídas por moléculas não condutoras de 
eletricidade (lipídios), as membranas biológicas podem armazenar cargas elétricas positivas de um 
lado e negativas do outro. Como a célula pode controlar a passagem de íons pela membrana, por 
meio da abertura e fechamento de poros, ela consegue provocar alterações desse potencial elétrico, 
gerando trabalho. 
Conseguimos ver este material porque poros de passagem de íons estão continuamente se 
abrindo e se fechando nas membranas plasmáticas de suas células nervosas, permitindo que elas 
captem estímulos do ambiente e os transmitam ao cérebro, onde são interpretados. Isso nos dá uma 
ideia da importância das membranas celulares para a nossa vida. Transporte em que ocorre gasto de 
energia. 
 
 
 
 
 
 
Canais ou poros – Plasmodesmos: 
As células vegetais adjacentes apresentam em suas paredes diversos poros, locais onde não 
há celulose ou qualquer outro tipo de material. Tais poros são atravessados por inúmeros tubos 
membranosos finíssimos que possibilitam o contato direto entre o citoplasma de uma célula com o 
citoplasma das células vizinhas, bem como a troca de moléculas funcionais, estruturais e de 
informação: os plasmodesmos (do grego, plasma = forma, desma = ligação). 
Apenas as células vegetais possuem plasmodesmos, que são formados entre células irmãs 
durante a citocinese, ao término da divisão celular. Cada um desses canais é constituído de cordões 
de citoplasma e de uma porção do retículo endoplasmático denominado desmotúbulo, que 
permite a comunicação entre os retículos de ambas as células interligadas. Os plasmodesmos, 
geralmente, se localizam no campo primário de pontoação, que é a área mais delgada da parede 
primária da célula vegetal. 
Os plasmodesmos são responsáveis pela condução da seiva elaborada. Esse tipo de seiva, 
também conhecida como seiva orgânica, é uma solução aquosa de água e carboidratos 
(principalmente) conduzida a todas as partes da planta por meio dos vasos do floema. Nesse 
processo, a seiva elaborada flui de uma célula para outra, tendo os plasmodesmos como canais de 
transporte. 
Por meio dos plasmodesmos, as células vizinhas se unem e formam um simplasto único. O 
simplasto consiste num espaço interno da membrana plasmática de células vegetais pelo qual 
ocorre o processo de difusão de água e solutos de baixo peso molecular para o interior da célula. 
Essa constante passagem de substâncias pelos plasmodesmos recebe o nome de transporte 
simplástico. Vale ressaltar que somente podem ser transportadas pelos plasmodesmos as substâncias 
com massa atômica de até 800 u. 
Para os vírus que parasitam células vegetais, os plasmodesmos são de grande importância,uma vez que, é através dessa estrutura que eles conseguem atingir células saudáveis, infectando-as 
também. 
 
Parede das Células Vegetais 
 
A parede das células vegetais é constituída por longas e resistentes microfibrilas do 
polissacarídio celulose. Essas microfibrilas mantêm-se unidas graças a uma matriz formada por 
glicoproteínas (proteínas ligadas a açúcares), hemicelulose e pectina (polissacarídios). A estrutura 
molecular da parede celulósica pode ser comparada ao concreto armado, em que longas e resistentes 
varetas de ferro estão mergulhadas em uma argamassa de cimento e pedras; as microfibrilas de 
celulose correspondem às varetas de ferro do concreto, enquanto as glicoproteínas e os 
polissacarídios da matriz correspondem à argamassa. O processo de infecção pode ser definido pela 
produção de enzimas que degradam facilmente esses polissacarídeos. 
Ocorre a junção de 03 partes: lamela média (substâncias pécticas), parede primária (celulose 
e hemicelulose) e parede secundária (celulose/cutina e lignina) . 
Um patógeno de alta virulência apresenta diversas estratégias que garantem sucesso no 
processo infeccioso. A presença de cápsulas, resistência a antimicrobianos e a capacidade de causar 
mudanças estruturais e bioquímicas nas células hospedeiras são exemplos de fatores importantes 
relacionados com a virulência de algumas espécies de bactérias. 
 
 
 
 
 
 
 
Patógenos: 
São organismos que são capazes de causar doença em um hospedeiro. Algumas bactérias, 
por exemplo, podem causar doenças em seres humanos ou plantas, sendo essas, portanto, um 
patógeno. Além de bactérias, podemos citar como patógenos: fungos, protozoários e vírus. 
 
Patogenicidade: 
A capacidade de um patógeno provocar alterações nos organismos hospedeiros infectados é 
denominado de patogenicidade. Existem organismos com grande patogenicidade, ou seja, que 
produzem sintomas em praticamente todos os infectados. Esse é o caso do sarampo. Vale destacar, 
no entanto, que existem organismos com baixa patogenicidade, ou seja, que causam sintomas 
graves em poucos infectados. 
 
Virulência: 
A virulência, por sua vez, é a capacidade do patógeno de produzir danos no organismo hospedeiro, 
ou seja, virulência refere-se à intensidade e à gravidade das doenças causadas pelos patógenos. Um 
patógeno com alta virulência é responsável por causar a morte de vários doentes, como ocorre com 
a raiva, por exemplo. Já o de baixa virulência geralmente produz sinais e sintomas pouco 
preocupantes. 
 
Classificação dos patógenos: 
 
Patógeno primário: É aquele que causará doença no organismo, mesmo que o indivíduo 
esteja saudável. Como exemplo de micro-organismo patogênico primário podemos citar a bactéria 
Mycobacterium tuberculosis, que causa tuberculose, e os vírus da hepatite e gripe. 
 
Patógeno oportunista: É aquele que pode ser encontrado normalmente no organismo, 
porém não causa nenhum dano em indivíduos saudáveis. O organismo só será infectado e terá a 
doença quando ocorrerem baixas nas defesas imunológicas. Como exemplo de micro-organismos 
patogênicos oportunistas podemos citar o Staphylococcus aureus que pode causar pneumonia, 
furúnculo e septicemia (infecção geral grave que envolve risco de vida). 
 
Constituintes da célula vegetal: 
 
Citoplasma: 
O citoplasma é o espaço da célula compreendido entre a membrana plasmática e a 
membrana nuclear nos eucariotos. Nos procariotos, corresponde à totalidade do conteúdo limitado 
pela membrana. 
 
Composição do citoplasma: 
Essa região contém um fluido viscoso chamado de hialoplasma, também denominado de 
citosol ou citoplasma fundamental, que é constituído basicamente por íons dissolvidos em solução 
aquosa e substâncias de fundamental importância à síntese de moléculas orgânicas (carboidratos e 
proteínas). 
 
 
 
 
 
Dessa forma, o citoplasma é considerado um coloide, onde estão imersas as organelas 
celulares: mitocôndrias, peroxissomos, lisossomos, cloroplastos, vacúolos, ribossomos, complexo 
de golgi, citoesqueleto e o retículo endoplasmático liso e rugoso. 
 
Funções: 
Entre as funções realizadas pelo citoplasma estão: o auxílio na morfologia da célula, o que 
está relacionado com a consistência do citosol (morfoplasma) e com o armazenamento de 
substâncias indispensáveis à vida. Seu conteúdo está em constante movimentação. 
 
Organelas Celulares 
 
Ribossomos: 
Ribossomos são estruturas, relacionadas com a síntese proteica, que ocorrem em todos os 
tipos celulares, até mesmo em procariontes. Livres no citosol, ou associados às membranas, os 
ribossomos são fundamentais para o funcionamento celular e sobrevivência do indivíduo. 
Trata-se de pequenas partículas que medem de 20 nm a 30 nm, sem membranas e formadas 
por proteínas e RNA ribossomal (RNAr). Alguns autores afirmam que os ribossomos são organelas 
não membranosas, outros, no entanto, assumem a ideia de que eles, devido à ausência de 
membranas, não podem ser considerados organelas celulares. 
Nos eucariotos, os ribossomos são formados por quatro tipos de RNA ribossomal e, 
aproximadamente, 80 proteínas diferentes. A maior parte do RNA ribossomal é produzida no 
nucléolo, enquanto as proteínas são produzidas no citoplasma. As proteínas que formarão o 
ribossomo migram do citoplasma para o núcleo e associam-se aos RNA ribossomais, formando 
subunidades, que migram para o citoplasma. 
Os ribossomos são formados por duas subunidades: subunidade maior e subunidade menor. 
Essas saem do núcleo separadas, mas se unem no citoplasma. Um ribossomo funcional é formado 
por ambas unidas e ligadas a uma molécula de RNA mensageiro (RNAm). 
Esse ribossomo funcional é responsável por garantir a síntese de proteínas, e, quando o 
complexo é formado, podemos observar quatro sítios de ligação distintos, um sítio na unidade 
menor e três sítios na unidade maior (sítios P, A e E): 
Sítio P: Nesse local observa-se uma molécula de RNA transportador (RNAt) ligada à cadeia 
polipeptídica que está se formando. 
Sítio A: Nesse local observa-se a presença de RNA transportador carregando o próximo 
aminoácido, que será ligado à cadeia polipeptídica. 
Sítio E: Nesse local de saída, os RNA transportadores descarregados deixam o citoplasma. 
Os ribossomos podem ser encontrados livres no citosol (ribossomos livres) ou então ligados 
à membrana do retículo endoplasmático e do envelope nuclear (ribossomos ligados). 
Não podemos esquecer-nos ainda dos ribossomos encontrados no interior de cloroplastos e 
mitocôndrias e que se destacam por serem menores que os outros citados. Nas células procariontes, 
em que não há núcleo definido, nem organelas membranosas, os ribossomos são encontrados 
apenas livres no citosol. 
Função dos ribossomos: 
Os ribossomos são organelas responsáveis pela síntese de proteínas na célula. Células 
responsáveis por grande produção de proteínas, como as do pâncreas, são ricas nessas estruturas. 
 
 
 
 
 
Além disso, em células com grande atividade metabólica, os ribossomos podem ser encontrados em 
agrupamentos, conhecidos como polirribossomos. 
Independentemente do local onde os ribossomos estão na célula (livres ou ligados), eles 
atuarão na síntese proteica. A principal diferença, no entanto, está no local de destinação dessas 
proteínas. Ribossomos presentes no citosol produzem proteínas que geralmente são destinadas ao 
próprio citosol. Já os ribossomos ligados, geralmente, sintetizam proteínas que serão inseridas nas 
membranas para que possam ser empacotadas ou secretadas pela célula. 
 Após a etapa de início, temos a etapa de elongação. Nela os aminoácidos são adicionados 
um a um. O RNA transportador chega ao sítio A e pareia-se por complementaridade ao códon do 
RNA mensageiro. Ocorre então uma ligação peptídica entre o aminoácido que está no sítio A e a 
cadeia polipeptídica em formação que está no sítio P. O ribossomo move o RNA transportador do 
sítio A para o sítio P, e o RNA transportador, do sítio P, segue para o sítioE, onde é liberado. O 
RNA mensageiro também desloca-se nesse processo, fazendo com que no sítio A localize-se no 
próximo códon que será traduzido. 
A última etapa é a etapa de término, marcada pela chegada no sítio A do ribossomo do 
códon de término. As trincas UAG, UAA e UGA sinalizam o fim da tradução, uma vez que não 
codificam nenhum aminoácido. Quando essas trincas surgem, entra em ação o fator de liberação, 
que será responsável pela liberação do polipeptídio. Após o fim do processo, todos os componentes 
separam-se, inclusive as duas subunidades ribossomais. Para saber mais sobre o processo de síntese 
proteica, acesse o texto: Síntese de proteínas. 
 
Diferença entre os ribossomos de procariotos e eucariotos: 
Os ribossomos de procariotos e de eucariotos são bem semelhantes quanto a sua estrutura, 
entretanto, pequenas diferenças podem ser observadas entre eles. De maneira geral, os ribossomos 
dos eucariotos são maiores que aqueles presentes em organismos procariontes. Além disso, observa-
se uma pequena diferença no que diz respeito à composição, sendo os ribossomos dos eucariotos 
mais complexos. 
 
Retículo Endoplasmático: 
Como já mencionamos, toda célula eucariótica apresenta uma rede citoplasmática de tubos e 
bolsas membranosas denominada retículo endoplasmático. Em certas regiões do citoplasma, as 
membranas do retículo apresentam ribossomos aderidos à sua superfície, constituindo o chamado 
retículo endoplasmático granuloso, ou retículo endoplasmático rugoso (antigamente denominado 
ergastoplasma). Em outras regiões, não há ribossomos aderidos às membranas e o retículo recebe a 
denominação de retículo endoplasmático não granuloso (ou retículo endoplasmático liso). 
 
Função do retículo endoplasmático granuloso: 
Os ribossomos aderidos às membranas do retículo endoplasmático granuloso atuam na 
produção de certas proteínas celulares, principalmente aquelas que se destinam à “exportação”, isto 
é, que serão eliminadas para atuar fora da célula. Por exemplo, as enzimas que digerem os 
alimentos ingeridos por uma pessoa são produzidas no retículo endoplasmático granuloso de células 
glandulares e eliminadas na cavidade do tubo digestório, onde atuam. O retículo endoplasmático 
granuloso também é responsável pela produção das enzimas lisossômicas, que fazem a digestão 
intracelular, e das proteínas que compõem as membranas celulares. Já as proteínas do citoesqueleto 
 
 
 
 
 
e as que atuam no citosol e no núcleo celular são produzidas por ribossomos livres no líquido 
citoplasmático. 
 
 Função do retículo endoplasmático não granuloso: 
 O retículo endoplasmático não granuloso é responsável pela síntese de ácidos graxos, de 
fosfolipídios e de esteroides, que ocorre no interior de suas bolsas e tubos membranosos. A maioria 
das células possui pequena quantidade de retículo endoplasmático não granuloso, mas ele é 
abundante, por exemplo, em células do fígado (hepatócitos), onde tem por função alterar certas 
substâncias tóxicas, como pesticidas e outras drogas, inativando-as e facilitando sua eliminação do 
corpo. As células das gônadas, que produzem os hormônios sexuais, também apresentam retículo 
não granuloso bem desenvolvido, pois é nele que esses hormônios esteroides são sintetizados. Nas 
células musculares, bolsas do retículo endoplasmático não granuloso são especializadas no 
armazenamento de íons de cálcio (Ca2+) que, ao serem liberados no citosol, promovem a contração 
muscular. 
 
Complexo de Golgi: 
Muitas proteínas produzidas pelos ribossomos do retículo granuloso são enviadas 
diretamente para outra estrutura membranosa citoplasmática: o complexo golgiense, ou complexo 
de Golgi (ou ainda aparelho de Golgi). Esse componente citoplasmático é constituído por de 6 a 20 
bolsas membranosas achatadas, denominadas cisternas, empilhadas umas sobre as outras e por 
vesículas derivadas delas. Nas células vegetais, há conjuntos de cisternas dispersos pelo citoplasma, 
sendo cada conjunto denominado golgiossomo ou dictiossomo. Nas células animais, as cisternas do 
complexo golgiense se concentram em uma região específica do citoplasma, geralmente próxima do 
núcleo e de um par de estruturas tubulares conhecidas como centríolos, que estudaremos mais 
adiante. 
Nas cisternas do complexo golgiense, certas proteínas e lipídios produzidos no retículo 
endoplasmático são quimicamente modificados pela adição de glicídios, processo denominado 
glicosilação. É também no complexo golgiense que ocorre a síntese de determinados carboidratos. 
Exemplo: Produz a pectina que é um polissacarídeo que constitui a parede celular. 
 
Lisossomos: 
Lisossomos (do grego lise, quebra) são bolsas membranosas que contêm dezenas de tipos 
de enzimas digestivas, capazes de digerir grande variedade de substâncias orgânicas. Dentre as 
enzimas lisossômicas, destacam-se as nucleases, que digerem ácidos nucleicos (DNA e RNA), 
as proteases, que digerem proteínas, as fosfatases, que atuam removendo fosfatos de nucleotídios, 
de fosfolipídios e de outros compostos, além de enzimas que digerem polissacarídios e lipídios. 
Células animais podem conter centenas de lisossomos. 
A membrana lipoproteica dos lisossomos é capaz de bombear ativamente íons H+ do citosol 
para o interior da organela, o que faz o interior do lisossomo ter um pH ácido, em torno de 4,8, ideal 
para a ação das enzimas lisossômicas. Essas enzimas praticamente não atuam em pH neutro, como 
o do citosol e o do líquido que banha as células. Assim, se eventualmente um lisossomo se rompe e 
libera suas enzimas no citoplasma, não chega a haver autodigestão da célula, pois o pH do citosol 
gira em torno de 7,0 a 7,3. Um mistério ainda não desvendado pelos cientistas é como a membrana 
do lisossomo consegue se proteger de ser digerida por suas próprias enzimas. 
 
 
 
 
 
 Os lisossomos recém-produzidos pelo complexo golgiense vagam pelo citoplasma até se 
fundir a bolsas membranosas contendo materiais a serem digeridos. Enquanto essa fusão não 
ocorre, eles são denominados lisossomos primários, pois ainda não iniciaram sua atividade de 
digestão. Quando se fundem a bolsas membranosas com os materiais que serão digeridos e suas 
enzimas entram em ação, eles passam a ser chamados de lisossomos secundários. 
 Lisossomos podem digerir material capturado do exterior por fagocitose ou por pinocitose, 
o que constitui sua função heterofágica, ou digerir partes desgastadas da própria célula, o que 
se denomina função autofágica. 
 
Mitocôndrias: 
Mitocôndrias são organelas citoplasmáticas, em geral com forma de bastonete e cerca de 
2 mm de comprimento por 0,5 mm de diâmetro. Seu número na célula varia de dezenas a centenas, 
dependendo do tipo celular. 
As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoproteicas. A mais externa é lisa e 
semelhante às demais membranas celulares, enquanto a membrana interna tem composição química 
diferente e apresenta dobras chamadas de cristas mitocondriais, que se projetam para o interior da 
organela. Este é preenchido por um líquido viscoso - a matriz mitocondrial - que contém diversas 
enzimas, DNA, RNA e ribossomos menores que os citoplasmáticos e muito semelhantes aos 
ribossomos bacterianos. 
Nas mitocôndrias, ocorre a respiração aeróbia, processo em que moléculas orgânicas 
provenientes do alimento reagem com gás oxigênio (O2), formando gás carbônico (CO2) e água 
(H2O) e liberando energia, que é armazenada em moléculas de ATP (trifosfato de adenosina). O 
ATP produzido nas mitocôndrias difunde-se para as outras regiões da célula e fornece energia para 
as mais diversas atividades celulares. 
 
 Autoduplicação das mitocôndrias: 
Mitocôndrias surgem exclusivamente por autoduplicação de mitocôndrias preexistentes. 
Quando a célula se divide, originando duas células-filhas, cada uma delas recebe aproximadamente 
metade do número de mitocôndrias existentes na célula-mãe. À medida que as células crescem, suas 
mitocôndrias se autoduplicam, restabelecendoo número original. 
A complexidade das mitocôndrias, o fato de possuírem genes, sua capacidade de 
autoduplicação e a semelhança genética e bioquímica com certas bactérias sugerem que essas 
organelas sejam descendentes de seres procarióticos primitivos, que um dia se instalaram no 
citoplasma de primitivas células eucarióticas. Essa explicação para a origem evolutiva das 
mitocôndrias (e também dos plastos) é conhecida como hipótese endossimbiótica ou simbiogênese. 
Um fato interessante sobre as mitocôndrias é que, em animais com reprodução sexuada, 
essas organelas têm sempre origem materna. Apesar de os gametas masculinos possuírem 
mitocôndrias, elas degeneram logo após a fecundação, de modo que todas as mitocôndrias do 
zigoto, e consequentemente as de todas as células do novo indivíduo, descendem das que estavam 
presentes no gameta feminino. 
 
Referências Bibliográficas 
 
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