Introdução à biologia celular

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Introdução à biologia célular 
Célula 
Célula 
O material de estudo da biologia celular. 
As células são as menores unidades básicas 
fisiológicas (funcionais) e morfológicas (estruturais) 
dos organismos vivos. 
As células só se originam de outras células 
(“clones”). 
 
Procarionte x Eucarionte 
 Simples Complexa 
 (Sem) compartimento (Tem) 
 Sem núcleo Tem núcleo 
 Unicelular Pluricelular 
 Monera Fungos 
 Protozoários 
 Plantas 
 Animais 
Cel. Animal x Cel. Vegetal 
 
Unicelular x Pluricelular 
 Bactérias (...) 
 Protozoários 
Acelular 
 Vírus – ser vivo? 
 
Origem e Evolução das Células 
1º célula surgiu há ± 3,5bilhões de anos. 
Hipótese é que componentes da atmosfera 
primitiva, composta por amônia, metano, água, gás 
hidrogênio e gás carbônico (caldo primordial) 
sofreram influência de descargas elétricas, raios 
ultravioletas e do calor. Formando assim a 1º 
molécula orgânica. 
As 1º moléculas teriam se aglomerado, formando 
aglomerados protéicos, que isolaram o meio interno 
do externo, dando origem aos coacervados. 
 
1 A1 º molécula de ácido nucleico foi o RNA (devido seu poder de evolução 
sem precisar de enzimas) 
Os 1º seres primitivos teriam sido: procariontes 
simples; unicelulares; heterotróficos; anaeróbios; 
fermentadores, já que ainda não existia oxigênio na 
atmosfera. nutrindo-se de matéria orgânica simples 
e produzindo gás carbônico (CO2) e álcool 
(C2H5OH) (fermentadores). = bactéria primitiva 
Condições (gás carbônico, água e energia solar) 
favoreciam a evolução para organismos 
unicelulares autotróficos, os organismos 
fotossintetizantes = Produzindo gás oxigênio (O2) 
para a atmosfera. 
. Favorecendo a seleção de indivíduos que fazia 
fermentação com presença de oxigênio e que 
também podia degradar moléculas orgânicas 
complexas até os resíduos mais simples (CO2 e 
H2O) = Organismos eucariontes 
(heterótrofos, respiração aeróbia e produtores de 
CO2) . 
 
 
 
 
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O experimento de Stanley Miller 
Simulação das condições da Terra primitiva. 
 
 
 
 
Evolução celular 
 
 
Arvore filogenética possui 3 ramos: 
Bactérias; arqueias; eucariotos 
 
Teoria celular moderna 
Postulados 
Todos os seres vivos são constituídos por células; 
Todas as reações metabólicas de um 
organismo ocorrem em nível celular; 
As células se originam unicamente de 
células preexistentes; 
As células são portadoras de material 
Genético; 
A célula é a menor unidade da vida. 
 
Os vírus 
Os vírus não apresentam células em sua 
constituição, portanto são acelulares. 
Os vírus são parasitos intracelulares obrigatórios. 
Apesar de não possuírem células, eles 
dependem de células vivas para realizarem suas 
atividades vitais. 
 
Célula eucarionte 
Animal 
As células animais apresentam uma estrutura 
organizada. 
 Elas possuem três partes básicas: a membrana 
plasmática, o citoplasma e o núcleo. 
 São maiores de que as células procariontes e de 
estrutura muito mais complexa. 
A riqueza em membranas das células eucariontes é 
a sua característica mais importante. 
 
.Estrutura da célula animal 
Sistema de membrana: separam os diversos 
processos metabólicos por conta do direcionamento das 
moléculas absorvidas e das diferenças enzimáticas entre 
as membranas (que formam diversos compartimentos). 
Essa separação de atividades permite às células 
eucariontes maior eficiência e tamanho. 
Cromossomos e DNA: maior quantidade de DNA, 
e seus cromossomos apresentam histonas e ficam 
separados do citoplasma pelo envoltório nuclear. 
Citoplasma: é envolto pela membrana plasmática e 
é formado pela matriz, organelas e diversos 
compartimentos envoltos por membranas (organelas). 
Pode apresentar depósitos de substâncias diversas, 
como gotículas lipídicas e glicogênio. O espaço entre 
esses compostos é preenchido pela matriz 
citoplasmática ou citosol. 
Membrana plasmática: estrutura celular fina que 
delimita a célula sendo responsável pela saída e 
entrada de sustâncias. Assim, ela tem a função de 
proteger as estruturas celulares internas. 
Citoesqueleto: é composto de complexos 
protéicos fibrilares, formados pela polimerização de 
proteínas globulares. Sua principal função é coordenar 
a distribuição de organelas na célula e orientar sua 
forma geral. É também responsável pela sustentação 
e resistência da célula. 
 
Organelas celulares: 
Núcleo Celular: contém o DNA celular e 
controla as atividades da célula por meio dos 
genes; 
Nucléolo: estrutura presente no núcleo das 
células. Coordena os processos de 
reprodução celular através da síntese de 
proteínas (ribossomos); 
Ribossomos: estrutura responsável pela 
produção e síntese de proteínas. síntese de 
proteína, e rugoso pq possui ribossomos 
encrustado na sua parede. 
 Retículo Endoplasmático Rugoso: síntese 
de proteína, e rugoso pq possui ribossomos 
encrustado na sua parede. 
Retículo Endoplasmático Liso: síntese de 
lipídios e desintoxica a célula; 
 
Complexo de Golgi: armazena, modifica e 
libera substâncias. Exporta proteínas 
sintetizadas no retículo endoplasmático 
rugoso e, além disso, origina os lisossomos e 
os acrossomos. 
 
 
Lisossomos: estruturas responsáveis pela 
digestão celular. 
Mitocôndrias: sua principal função é a de 
liberar energia gradualmente, das moléculas 
de glicose e ácidos graxos – processo de 
que resultam a liberação de calor e, 
principalmente, moléculas de ATP (adenosina-
trifosfato); 
Centríolos: estrutura celular que auxilia na 
divisão celular (mitose e meiose). 
Peroxissomos: estrutura arredondada 
responsável pelo armazenamento de enzimas 
e também é caracterizado pela reação da 
água oxigenada RH2 + O2 -> R + H2O. 
Também possuem a maior parte da catalase 
celular (enzima que converte peróxido de 
hidrogênio em água e oxigênio); 
Microtúbulos: Eles podem ter função 
estrutural e podem formam um substrato 
onde proteínas motoras celulares (dineínas e 
cinesinas) podem interagir, e assim são 
usados no transporte intracelular. 
Vacúolos: raro em células animais, é 
responsável pela reserva energética e o 
armazenamento de substâncias. 
 
Vegetal 
Embora as células animais e vegetais sejam 
semelhantes, elas apresentam algumas diferenças em 
relação a estrutura. 
Enquanto a célula vegetal possui uma parede celular 
rígida e tem a organela cloroplastos (responsáveis pela 
fotossíntese), as células animais não apresentam essas 
estruturas. 
Note que os vacúolos estão presentes em ambas, 
no entanto eles são maiores na célula vegetal., devido as 
células vegetais desempenham atividades que 
necessitam armazenar seiva e realizar o controle da 
entrada e saída de água. Para isso, elas utilizam os 
vacúolos. 
Importante destacar que na célula vegetal não 
encontramos flagelos e cílios, já nas células animais essas 
estruturas podem estar presentes. 
 
 
Componentes químicos da célula 
“todas as características de uma célula dependem 
das moléculas que ela possui” 
 
Um átomo ligado a outro átomo = moléculas 
A composição celular pode ter 96 elementos 
químicos naturais, sendo que apenas quatro deles 
– carbono (C), hidrogênio (H), nitrogênio (N) e 
oxigênio (O) – tem 96,5% do peso 
de um organismo. 
 
Tipos de ligação entre átomos 
Ligação covalente: ligação forte., normalmente só 
são rompidas por reação química especifica com outra 
molécula. 
Ligação não covalente: ligação fraca, pode se 
apresentar em 3 maneiras: 
Ligação iônica (atração eletrostática); 
ocorre com átomos com grande diferença 
de eletronegatividade. 
Ligação de hidrogênio; uma interação 
entre átomos de hidrogênio de uma molécula 
com átomos de elementos altamente 
eletronegativos de forma que o hidrogênio 
sirva como "elo" entre os átomos com os 
quais interage. 
Força de van der Waal.; as forças de 
atração ou repulsão entre entidades 
moleculares (ou entre grupos dentroda 
mesma entidade molecular. 
 
Ligações 
Tipos Tamanho(nm) Força na 
água (KJ/mol) 
Força no 
vácuo (KJ/mol) 
Covalente 0,15 377 377 
N-covalente 
Iônica 0,25 12,6 335 
Hidrogênio 0,30 4,2 16,7 
Força de 
van waals 
0,35 0,4 0,4 
 
Total de componente celular 
 Água_75 a 85% 
 Água livre 95% (utilizada principalmente 
como solvente) 
 Água ligada 5% (unida fixamente com 
outras moléculas através de ligações não 
covalentes) 
 A água intervém na eliminação de 
substâncias da célula e também absorve calor 
que evita a mudança drástica de temperatura 
na célula. 
 Minerais_ 2 a 3% 
 Os íons tem concentração diferentes 
dentro e fora da célula. 
⋮Os cátions k+ e o Mg+ tem alta densidade 
dentro. 
 
 
⋮O cátion Na+ e o ânion Cl – tem alta 
concentração fora. 
 Os cátions k+ e Na+ e o ânion Cl – são 
importantes para manter a pressão osmótica 
da célula. 
Ânions dominantes da célula: 
 Fosfato PO43- encontrado nos fosfolipídios e 
nos nucleotídeos em forma de ATP 
(Adenosina Trifosfato, principal fonte de 
energia celular), 
Outros ânions: Bicarbonato, Sulfato e 
Carbonato. 
Outros cátions: magnésio (indispensável 
para algumas enzimas), cálcio (desempenham 
papel importante para transmissores de sinais), 
ferro. 
Não pode faltar para manter atividades 
normais o manganês, cobre, cobalto, iodo, 
níquel e zinco(necessários para atividades 
enzimáticas). 
 
 O restante é de compostos orgânicos que 
representam as moléculas vivas, as 4 principais famílias 
são: 
 
 
 
 
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