BIOLOGIA CELULAR

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ATLM – 2020 
 
BIOLOGIA CELULAR 
 
Base similar informacional das células: 
Todas as células são compostas pelos mesmos tipos 
de moléculas que participam dos mesmos tipos de 
reações químicas; 
Em todos seres vivos as informações genéticas – 
genes – estão armazenadas nas moléculas de DNA 
escritas no mesmo código químico, formados com o 
mesmo bloco químico de construção, interpretada 
essencialmente pela mesma maquinaria química e 
duplicadas da mesma forma para permitir que 
organismos se reproduza; 
Em cada célula, as longas cadeias de polímeros de 
DNA são feitas do mesmo conjunto de quatro 
monômeros, chamadas nucleotídeos e são 
representados pelas letras A, T, C, G (Adenina, 
Timina, Citosina e Guanina); 
Em cada célula as instruções de DNA são lidas ou 
transcritas em um grupo chamado polímero de RNA; 
As moléculas de RNA possuem funções variadas, a 
principal classe de RNA mensageiro carrega 
mensagens que são trazidas em outro tipo de 
polímero denominado proteína; 
As proteínas são construídas a partir de aminoácidos 
e cada ser vivo utiliza o mesmo grupo de 20 
aminoácidos para sintetizar suas proteínas. 
 
Base estrutural em comum: 
Membrana plasmática atuante como barreira 
seletiva, formada por açucares, aminoácidos, íons e 
etc. 
 
Base metabólica em comum: 
Obtenção de energia através da ingestão de 
nutrientes que é constituído de moléculas orgânicas 
atuando em diversos processos bioquímicos da célula. 
Moléculas são quebradas em vias catabólicas o que 
gera liberação de calor e forma útil de energia. 
 
Base bioquímica em comum: 
Compostos químicos de carbono 
➢ Polipeptídeos: eficiência na ação catalítica 
➢ Polinucleotídeos: estabilidade, alta 
capacidade de guardar informação e 
replicação 
➢ Açúcares: reserva de energia 
 
Primeira célula: 
➢ Aquática 
➢ Procariótica 
➢ Anaeróbica 
➢ Heterótrofa 
➢ Assexuada 
Houve então uma evolução na obtenção de energia 
pelos seres vivos: 
 Fermentação quimiossíntese (compostos 
orgânicos no lugar da luz) fotossíntese 
(alimento da planta é açúcar) respiração 
aeróbica 
 
Célula bacteriana (procarioto) 
 
Membrana plasmática: sede de enzimas da 
respiração aeróbica 
Mesossomos: concentração de enzimas respiratórias 
Polirribossomos: sintetizam proteínas 
Citosol: sede de enzimas para processos metabólicos 
Parede celular: impede que ela estoure 
Capsula: aderir ao substrato e antígeno 
Flagelo 
Nucleoide 
Plasmídeo
 
Nutrição – Heterótrofos: 
Saprófitos: decompõem material orgânico 
Parasitas: envenenam o organismo do hospedeiro 
com seus produtos de metabolismo 
Simbióticos: benéficas (intestino dos animais) 
 
Nutrição - Autótrofos: 
Fotossintetizantes: obtêm energia na forma de luz 
Quimiossintetizantes: obtêm energia pela oxidação de 
compostos químicos 
 
Reprodução assexuada: 
Bipartição ou cissiparidade: a célula bacteriana duplica 
seu cromossomo, apoiado no mesossomo, originando 
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duas novas idênticas a original:
 
https://img.r7.com/images/reproducao-assexuada-quais-os-tipos-e-como-funciona-23012020085134098 
 
Reprodução sexuada: 
Conjugação: passagem ou troca de material genético 
entre 2 bactérias através de uma ponte 
citoplasmática formada por fimbrias; 
 
https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/11/conjugacao.jpg 
Transformação: a bactéria absorve moléculas de 
DNA disperso no meio; 
https://www.sobiologia.com.br/figuras/Reinos/transformacao.gif 
Transdução: moléculas de DNA transferidas usando 
vírus como vetor. 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ee/Transduction_%28genetics%29en.svg/1200px-Transduction_%28genetics%29en.svg.png 
 
Teorias da evolução 
Hipótese autógena: formação do sistema de 
endomembranas pela invaginação da membrana 
plasmática. 
Hipótese endossimbiótica: bactérias que foram 
fagocitadas e ao invés de digeri-la a célula convive 
com harmonia. 
 
Membrana Plasmática 
Funções: 
➢ Delimitação da célula 
➢ Permeabilidade seletiva 
➢ Manutenção de diferenças na composição 
entre compartimentos 
➢ Reconhecimento e adesão celular 
(mecanismo de junção – proteínas de 
membrana) – permite que as células se 
unam para formar tecido através do 
reconhecimento celular 
➢ Recepção e transmissão de sinais 
(receptores, o sinal é espalhado e 
amplificado) 
Glicolipídeos / Glicocálix: 
São encontrados nas superfícies de todas as 
membranas plasmáticas 
Estão sempre voltados a porção extracelular de 
membrana 
Pode proteger as células contra condições severas e 
participar do reconhecimento celular, além de reter 
enzimas e nutrientes que mantem o meio propício em 
volta da célula 
Gotas lipídicas produzidas no reticulo endoplasmático 
servem de matéria prima na síntese de membrana 
Inibição por contato: o glicocálix é responsável pela 
emissão de sinais químicos que interrompem 
a mitose por meio de contatos físicos entre células 
de um mesmo tecido. Quando essa propriedade é 
perdida ou modificada, ocorre o crescimento 
desordenado de células, formando, assim, os tumores. 
 
Face interna: 
Há lipídeos especiais na porção citosólica da 
membrana plasmática que auxiliam no processo de 
comunicação celular 
O fosfaditilinositosol (PI) é um fosfolipideo que se 
concentra na parte citosolica da membrana. Sinais 
extracelulares podem induzir a ativação de cinases 
especificas que fosforilam o PI tornando-o 
reconhecível por moléculas que atuam nas vias de 
sinalização intracelular. 
* Existem proteínas de membrana que podem ter 
associação transmembrana, ligada ao lipídeo e ligada 
a proteína. Elas podem se difundir lateralmente na 
membrana e podem se concentrar em diferentes 
domínios da membrana celular. 
 
Domínio líquido 
Citoplasma: 
Nas células procarióticas é o local onde ocorre a 
maioria das reações químicas. 
Componentes: água, proteínas, carboidratos, lipídeos, 
ácidos nucleicos, ions e etc. 
Citosol: componente liquido do citoplasma, composto 
basicamente por íons dissolvidos, pequenas e grandes 
moléculas. 
Estão organizados no citoplasma e nem sempre de 
forma aleatória 
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Gradientes de concentração 
Complexos de proteínas 
Compartimento de proteínas 
 
Domínio sólido 
➢ Inclusões citoplasmáticas: agregados de 
material insolúvel não envolto por 
membranas que podem ser sintetizados 
pela própria célula ou capturados do meio. 
Nutrientes: 
➢ Lipídeos (gotículas lipídicas) 
➢ Carboidrato (glicogênio) 
➢ Grânulos proteicos (secreção) 
Pigmentos: 
➢ Exógenos (caroteno e pó de carvão) 
➢ Endógenos (hemoglobina e lipofusina) 
 
Organelas citoplasmáticas 
Envoltas por membrana plasmática (sistema 
endomembranas) 
Envolvidas na síntese e degradação de 
macromoléculas (proteínas, lipídeos e carboidratos) 
Há mais membranas envoltas em organelas dentro da 
célula do que envolvendo a célula em si. 
 
Reticulo Endoplasmático: 
 
➢ Conjunto de 
tubos (rugoso pode ser 
identificado pelo 
ribossomo) 
➢ O RE liso é 
abundante em células 
especializadas e 
possuem funções adicionais relacionados ao 
metabolismo de lipídeos 
➢ Sempre próximo do núcleo – continuidade 
da membrana externa 
➢ Funções: 
➢ Síntese e modificação de proteínas (no REL 
é liberada no citoplasma) 
➢ Comunicação entre organelas 
➢ Síntese e modificação de lipídeos (REL) 
➢ Armazenamento de substâncias (REL) 
➢ Síntese de hormônios esteroides (REL) 
➢ Desintoxicação celular (REL) 
➢ Glicogenólise (REL) 
 
Complexo de Golgi: 
 
➢ Pilha de lamelas formada por membranas 
(pigmentação por prata) 
➢ Proteínas e lipídeos produzidos no RE são 
separadas e encaminhadas ao seu destino 
final (endossomo, lisossomo, membrana 
plasmática de secreção) pelo complexo de 
Golgi 
O destino das vesículas após passar pelo CG depende 
da montagem das capas proteicas especificas 
Proteínas sofrem modificações 
https://static.mundoeducacao.bol.uol.com.br/mundoeducacao/2019/10/faces-do-complexo-golgiense.jpg 
 
Lisossomo: 
➢ Corpo vesicular formado a partir das 
vesículas do complexo de Golgi – endossomotardio 
➢ Revestido internamente por carboidratos 
– glicocálix 
➢ Utilizam enzimas hidrolíticas que atuam um 
pH ácido para a digestão de vários 
substratos 
➢ Digeri bactérias por fagocitose, líquidos por 
pinocitose, partes das células por autofagia 
➢ Possíveis destinos dos materiais digeridos: 
o Moléculas base – transferidas 
para citoplasma (ciclagem de 
nutrientes) 
o Produtos não digeridos são 
encaminhados para degradação 
o Produtos digeridos acumulam na 
célula (corpos residuais) 
 
Peroxissomos: 
➢ Metabolismo de lipídeos (beta-oxidação de 
graxos, degradação e biossíntese de 
colesterol, glicerolipideos e dolicol) 
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➢ Degradação de peroxido de hidrogênio 
(desintoxicação celular) 
➢ Degradação de ácido úrico 
➢ Fotorrespiração em plantas 
➢ Ciclo do glioxilato 
➢ Degradação de glicose em 
tripanossomídeos 
 
Mitocôndrias (endossimbiose): 
 
➢ Presente em 
TODAS as células 
eucarióticas 
➢ Estrutura 
peculiar quando vista 
pelo microscópio (envolvido por duas 
membranas) 
➢ Produz DNA próprio e se reproduz por 
divisão simples 
➢ Função primordial: respiração celular 
➢ Matriz mitocondrial: 
o Cópias de DNA mitocondrial 
o RNA transportadores 
o Enzimas requeridas para 
expressão gênica 
o Água e íons (Ca++) 
o Ribossomos 
➢ Membrana interna: 
o Aumenta sua área de interação 
o Enzimas para respiração 
➢ Membrana externa: 
o Permeável a moléculas de até 
5000 daltons 
➢ Espaço intermembranoso: 
o Contem enzimas que utilizam ATP 
o Controlam a morte celular 
programadas (autofagia: célula 
digere a si mesma; apoptose: 
proteínas e enzimas liberadas no 
citoplasma) 
➢ Respiração celular 
o Glicólise: citoplasma celular 
o Ciclo de Krebs: matriz 
mitocondrial 
o Fosforilação oxidativa: cristas 
mitocondriais 
 
Núcleo celular 
Transmissão de caracteres hereditários e supervisão 
de atividade metabólica da célula (leitura e 
decodificação dos caracteres) 
Tem forma variada em função de organização de 
DNA 
Envelope nuclear (dupla membrana) com poros 
nucleares para comunicação 
Proteínas que ajudam na compactação do DNA 
Transcrição: produção de RNA mensageiro 
Composição: 
➢ Membranas nucleares 
➢ Cromatina (DNA + proteínas) 
o Heterocromatina (+ compacto) 
o Eucromatina (+ frouxo) 
➢ Nucleolo 
➢ Produz RNA ribossômico e transportador 
➢ Quanto maior o tamanho, maior a produção 
➢ Posição central 
➢ Matriz celular – corpúsculo de cajal 
➢ Envelope nuclear e carioteca: 
➢ Membrana interna 
➢ Membrana externa 
➢ Espaço perinuclear 
➢ Complexo de poros nucleares 
o Nucleoporinas (cada complexo 
tem 8) 
o Número de poros variável 
(atividade transcricional) 
o Porta de comunicação – o que é 
produzido no núcleo sai pelo poro 
▪ Moléculas grandes = 
transporte ativo 
▪ < 50000 daltons = 
transporte passivo 
➢ Lâmina nuclear: 
➢ Dá estabilidade e forma ao núcleo, 
ancoradas por ligações com o complexo do 
poro e as proteínas integrais de membrana 
➢ Rede de proteínas – membrana interna 
➢ Prende o DNA no envelope nuclear – no 
momento da divisão nuclear este 
desaparece formando vesículas 
 
Citoesqueleto 
Rede de filamentos dinâmica 
Atua na manutenção da forma da célula 
Organização da estrutura interna da célula (posição 
de uma organela é dada pelo citoesqueleto) 
Crescimento e adaptação 
Papel fundamental na divisão celular 
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Trafego de organelas 
Movimentação celular 
Contração muscular 
Composição: 
➢ Filamentos de actina 
➢ Filamentos intermediários 
➢ Microtúbulos 
 
Movimentação celular (contatos focais contem 
integrinas): 
➢ Correlacionado com os mecanismos básicos 
do citoesqueleto 
➢ Locomoção 
➢ Migração celular na embriogênese 
➢ Migração celular no adulto 
➢ Macrófagos, neutrófilos, fibroblastos, 
epitélio intestinal e metástases 
Movimentação de organelas e pigmentos (motores 
moleculares): 
➢ Melanócitos de peixe 
➢ Localização é alterada em resposta a 
estímulos neuronais ou hormonais 
➢ Dispersos (quinesina e dineína – proteínas 
motoras moleculares) 
➢ Sinal (fosforilação da quinesina) 
➢ Grânulos vão para o centro da célula 
Proteínas motoras e contração celular: 
➢ Citoplasma da célula muscular é um sincício 
➢ Contem miofibrilas arranjadas em paralelo 
e composta de sarcômeros 
➢ Musculo esquelético 
➢ Deslizamento de filamentos (não mudam de 
tamanho) 
 
Microfilamentos de actina 
Monômeros de actina que ligam e hidrolisam ATP 
Filamentos polarizados – tem extreminade+ e 
extremidade- para encaixe (cabeça e cauda) 
Hélice torcida para direita 
Polímeros estabilizados por ligação NÃO covalente 
Filamentos grudados por proteína de membrana 
Microtúbulos (filamento mais grosso): 
➢ Tubulina é um dímero de alfa e beta tubulina 
➢ Ligam-se a dois GTPs (guanosina) 
➢ GTP associado a subunidade beta é 
hidrolisável 
➢ Filamentos polarizados (cabeça – cauda) 
➢ 13 protofilamentos (espessura de 25 nm) 
➢ Polímeros estabilizados por ligação não 
covalentes (interação química) 
➢ Pode ser digerido, mas não fagocitado 
Microtúbulos e o centrossomo: 
➢ Centrossomo são formados por um par de 
centríolos 
➢ Microtúbulos se irradiam dos centrossomos 
➢ Estrutura em anel formado por gama 
tubulina (microtúbulos crescem a partir dos 
complexos em anéis) 
➢ Cada anel funciona como um ponto de 
partida ou sítios de nucleação 
➢ Função: transporte de moléculas e divisão 
celular 
Filamentos intermediários: 
➢ Característica de metazoários – animais 
➢ Abundante em células que sofrem estresse 
mecânico 
➢ Estrutura em forma de corda – 8 
tetrâmeros (1 tetrâmero formado por 2 
dímeros enrolados) 
➢ Não apresenta polaridade 
Queratina: 
➢ 20 tipos em células epiteliais 
➢ 10 tipos específicos de unhas e cabelos 
➢ Forma rede de queratina 
➢ Ocorrência de mais um tipo na mesma 
célula 
➢ Mutações nos genes de queratina = doença 
➢ Tipagem de carcinoma 
Neurofilamentos: 
➢ Rede de neurofilamentos são montados 
durante o crescimento neural 
➢ Quanto maior a expressão de 
neurofilamentos maior o calibre de neurônio 
➢ Resistência a tensão 
➢ Neurofilamentos em excesso, interferência 
no processo axonal = esclerose lateral 
amiotrófica 
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o Problema na transmissão de 
impulso nervoso – não contrai 
o Doença neurodegenerativa 
 
Matriz extracelular 
Grande parte do volume de um tecido é composto por 
MEC (principalmente tecido conjuntivo) 
A matriz influência a sobrevivência, o 
desenvolvimento, a migração, a proliferação, a forma 
e função das células de contato – rede de 
substâncias 
Duas classes principais de moléculas 
➢ Glicosaminoglicano (GAGs) e proteoglicanas 
➢ Proteínas fibrosas 
Matriz em gel (confere resistência a compressão 
com proteínas fibrosas embebidas (resistência à 
tensão) 
Comunicação entre células 
 
https://cdn.kastatic.org/ka-perseus-images/2c6cd5a850caf5531ed24d9d4e4e004b4d39a17e.png 
Glicosaminoglicanas: 
➢ Repetições de dissacarídeos 
➢ Sulfatos em sua maioria (exceto hialurona) 
➢ Altamente hidrofílicas e formam géis 
Proteoglicanos: 
➢ Apresentam pelo menos uma GAG 
associado 
➢ Abundante e estruturalmente diversas 
➢ Proteínas cernes 
➢ 95% da massa é carboidrato 
Proteínas fibrosas: 
➢ Colágenos são proteínas fibrosas animais 
mais abundantes 
o Formação de fibrilas 
o Agregação de fibrilas para 
formação de fibras 
➢ Elastina é a proteína elástica mais comum 
➢ Glicoproteína com diferentes domínios de 
interação 
➢ Fibronectina – interligação 
Lâmina basal: 
➢ Especialização da MEC (matriz extracelular) 
➢ Secretada pela célula em contato 
➢ Separa células do tecido conjuntivo 
adjacente 
➢ Filtro seletivo 
➢ Tecido epitelial, glomérulo renal (liga a célula 
endotelial à célula renal) 
Comunicação celular: 
➢ As comunicações entre as células são 
mediadas, principalmente por moléculas-
sinal extracelular 
o Algumas atual sinalizando para 
células distantes, outra para 
células vizinhas 
➢ Proteínas receptoras recebem os sinais e 
sinalizam ativando vias intracelularesde 
sinalização 
➢ Moléculas-sinal extracelulares podem ser 
de diferentes tipos e se ligam a receptores 
específicos 
➢ Proteínas nas células efetoras 
o Enzima metabólica – metabolismo 
alterado 
o Proteína gene regulatória – 
expressão gênica alterada 
o Proteína do citoesqueleto – 
formato celular ou movimento 
alterado 
* Molécula sinalizadora proteína 
receptora moléculas sinalizadoras 
intracelulares proteínas efetoras 
➢ Célula sinalizadora secreta sinais 
➢ Célula alvo apresenta receptor (liga sinal de 
modo específico) 
➢ Inicia-se uma resposta na célula alvo 
➢ Sinais hidrofílicos: ligam a receptores de 
superfícies 
➢ Sinais hidrofóbicos: atravessam a 
membrana plasmática e se ligam a 
receptores citoplasmático / nucleares 
 Sinais: podem agir a pequenas ou grandes distancias 
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➢ Depende do contato 
 
https://encrypted-
tbn0.gstatic.com/images?q=tbn%3AANd9GcSAtHQ6MGc5o8pU7jwzSa1v7fcYlNhkYxSxbMVXZQNkeXqnXvHa&usqp=CAU 
➢ Parácrina: sinal secretado ao meio 
extracelular podendo atingir células 
próximas 
 
https://docplayer.com.br/docs-images/27/10216990/images/8-0.png 
➢ Endócrina: liberação na corrente sanguínea 
 
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➢ Sináptica: neurônio para neurônio ou célula 
(muscular, por exemplo) 
 
https://static.docsity.com/documents_pages/2013/03/14/63e81827c504dc194d153b50a4b3ab7
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