Apostila_completa_biologia_celular[2008]OK

Prévia do material em texto

2 
PRESIDENTE DA REPÚBLICA 
Luiz Inácio Lula da Silva 
 
MINISTRO DA EDUCAÇÃO 
Fernando Haddad 
 
GOVERNADOR DO ESTADO DO PIAUÍ 
José Wellington Barroso de Araújo Dias 
 
REITOR DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
Luiz de Sousa Santos Júnior 
 
SECRETÁRIO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA DO MEC 
Carlos Eduardo Bielschowsky 
 
COORDENADOR GERAL DA UNIVERSIDADE ABERTA DO 
BRASIL 
Celso Costa José da Costa 
 
DIRETOR DO CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA A DISTÂNCIA 
DA UFPI 
Gildásio Guedes Fernandes 
 
DIRETOR DO CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA 
Helder Nunes da Cunha 
 
COORDENADOR DO CURSO DE BIOLOGIA NA MODALIDADE 
EAD 
Maria da Conceição Prado de Oliveira 
 
COORDENADORA DE MATERIAL DIDÁTICO DO CEAD/UFPI 
Cleidinalva Maria Barbosa Oliveira 
 
DIAGRAMAÇÃO 
Roberto Denes Quaresma Rêgo 
 
COORDENADOR DE REVISÃO DE TEXTO 
Naziozênio Antonio Larcerda 
 
REVISÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V 1546 Valente, Sérgio Emílio dos Santos 
Biologia Celular/ Sérgio Emílio dos Santos Valente – Teresina: UFPI/UAPI 
 2008. 
 
 142p. 
 
 Inclui bibliografia 
 
 1 – Biologia Celular. 2 - Organização celular. 3 - Membrana plasmática. 4 - Ciclo 
celular. I. Universidade Federal do Piauí/Universidade Aberta do Piauí. II. Título. 
 
 
 CDD: 574.87 
 
 3 
 
 
 
Este texto é destinado aos estudantes que participam do 
programa de Educação a Distância da Universidade Aberta do 
Piauí (UAPI) vinculada ao consórcio formado pela Universidade 
Federal do Piauí (UFPI), Universidade Estadual do Piauí 
(UESPI), Centro Federal de Ensino Tecnológico do Piauí 
(CEFET-PI), com apoio do Governo do estado do Piauí, através 
da Secretaria de Educação. 
O texto é composto de seis unidades, contendo itens e 
subitens, que discorrem sobre a organização estrutural e 
molecular da célula e os mecanismos necessários para o 
funcionamento normal celular. 
Na Unidade 1 elucidamos a origem da vida e a 
organização geral das células procarióticas e eucarióticas. Na 
Unidade 2 comentamos a respeito das bases 
macromoleculares da organização celular (ácidos nucléicos, 
proteínas, polissacarídeos e lipídios). 
 Na Unidade 3 esclarecemos a organização molecular e 
função da superfície celular. Na Unidade 4 elucidamos as 
diferentes formas que as células utilizam para se comunicarem. 
Além disso, explicamos os vários processos celulares 
envolvidos na síntese de moléculas. 
Na Unidade 5 apresentamos os diversos 
compartimentos celulares envolvidos na transformação e no 
armazenamento de energia e detalhamos como ocorrem esses 
processos. Na Unidade 6 houve uma explanação a respeito do 
núcleo, cromatina e os cromossomos. Também abordamos os 
mecanismos que ocorrem no ciclo celular e na meiose. 
 
 
 
 
 4 
 
 
 
Sumário 
UNIDADE 1. Origem da vida e a organização geral 
das células procarióticas e eucarióticas. 
07 
1.1 A evolução da célula: das moléculas à primeira 
célula 
09 
1.2 Organização geral das células procarióticas 15 
1.3 Organização geral das células eucarióticas 19 
1.4 Saiba Mais 22 
1.5 Web-Bibliografia 22 
1.6 Glossário 22 
1.7 Guia de estudo 24 
1.8 Referências 31 
UNIDADE 2. Bases macromoleculares da 
constituição celular. 
32 
2.1 Composição celular 34 
2.2 Ácidos nucléicos 35 
2.3 Síntese protéica 43 
2.3.1 Processamento do RNA 45 
2.3.2 Código genético 46 
2.4 Proteínas 48 
2.5 Lipídios 50 
2.6 Polissacarídeos 51 
2.7 Web-Bibliografia 52 
2.8 Glossário 53 
2.9 Guia de estudo 59 
2.10 Referências 60 
UNIDADE 3. Membrana plasmática e digestão 
intracelular. 
62 
3.1 Membrana plasmática 64 
3.2 Modelo do mosaico fluido 64 
3.3 Mecanismos de endocitose 67 
 
 5 
3.3.1. Fagocitose 67 
3.3.2. Pinocitose 68 
3.4 Transporte através da membrana 69 
3.4.1 Difusão passiva 70 
3.4.2. Difusão facilitada 71 
3.4.3 Transporte ativo 72 
3.5 Especializações da membrana 73 
3.6 Web-bibliografia 74 
3.7 Guia de estudo 75 
3.8 Referências 80 
UNIDADE 4. Comunicações celulares por meio de 
sinais químicos e processos de síntese da célula. 
81 
 
4.1 Comunicações celulares por meio de sinais 
químicos 
83 
4.2 Processos de síntese da célula 85 
4.2.1 Polirribossomas 86 
4.2.2 Aparelho de Golgi 87 
4.2.3 Retículo endoplasmático liso 87 
4.3 Secreção de substâncias 88 
4.4 Saiba mais 90 
4.5 Web-bibliografia 90 
4.6 Guia de estudo 90 
4.7 Referências 96 
UNIDADE 5. Transformação e armazenamento de 
energia. 
98 
5.1 Mitocôndrias 100 
5.2 Cloroplastos 102 
5.3 Transformação e armazenamento de energia 103 
5.3.1 Células autotróficas x células heterotróficas 103 
5.3.2 Transformação de energia 104 
5.3.3 Armazenamento de energia 104 
5.4 Respiração celular 105 
5.4.1 Glicólise 106 
5.4.2 Oxidação fosforilativa 107 
 
 6 
5.5 Web-bibliografia 108 
5.6 Guia de estudo 108 
5.7 Referências 114 
UNIDADE 6. Ciclo celular e meiose. 115 
6.1 O núcleo da célula 117 
6.2 Cromossomos 119 
6.3 Ciclo celular 123 
6.4 Mitose 125 
6.5 Saiba mais 126 
6.6 Cariótipo 127 
6.6.1 Alterações numéricas e estruturais 129 
6.7 Genética e câncer 131 
6.8 Meiose 132 
6.9 Saiba mais 133 
6.10 Web-bibliografia 133 
6.11 Glossário 134 
6.12 Guia de estudo 137 
6.13 Referências 143 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7 
 
 
 8 
 
 
 
 
 
UNIDADE 1. Origem da vida e a organização geral 
das células procarióticas e eucarióticas. 
07 
1.1 A evolução da célula: das moléculas à primeira 
célula 
09 
1.2 Organização geral das células procarióticas 15 
1.3 Organização geral das células eucarióticas 19 
1.4 Saiba Mais 22 
1.5 Web-Bibliografia 22 
1.6 Glossário 22 
1.7 Guia de estudo 24 
1.8 Referências 31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
 
1. ORIGEM DA VIDA E A ORGANIZAÇÃO GERAL DAS 
CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS. 
 
1.1 A evolução da célula: das moléculas à primeira 
célula. 
 
Biologia é a ciência da vida (bios = vida e logos = 
estudo). A biologia compreende um leque amplo de 
disciplinas independentes, mas que, no seu conjunto, 
estudam a vida nas mais variadas áreas: atômica, molecular, 
celular e multicelular. 
A Biologia Celular concentra-se na compreensão da 
célula, estudando as propriedades fisiológicas das células, 
o seu comportamento e as suas interações com o meio 
ambiente; a nível molecular e microscópico. Esse estudo é 
realizado tanto em organismos unicelulares (p.ex., 
bactérias) como em células especializadas de organismos 
multicelulares (p.ex., homem). 
Para que compreendamos a origem da vida vamos 
retroceder um pouco mais no tempo e ver que o surgimento 
do universo que conhecemos hoje ocorreu após uma súbita 
variação de campo elétrico, onde fótons se transformaram 
em partículas mínimas. 
A repulsão gravitacional expandiu a área e criou 
matéria. Surgiram os primeiros prótons e nêutrons. As 
partículas colidiram entre si. O gás esquentou, a sopa de 
partículas (do tamanho de uma bola de gude) explodiu no 
Big Bang. 
Após 300 000 anos o resfriamento permitiu o 
surgimento dos primeiros átomos e nascem as primeiras 
estrelas. Com 1 bilhão de anos do surgimento do universo 
as primeiras galáxias com poucos astros colidiram entre si, 
dando origem aos aglomerados que conhecemos hoje. Após 
Célula: a menor unidade 
dos organismos vivos 
capaz de se multiplicar 
através da divisão 
celular. (Veja também 
procariotos e eucariotos). 
 
 10 
 15 bilhões de anos (hoje) as galáxias continuam se 
expandindo. 
Se os 15 bilhões de anos do universo fossem 
condensados em um ano teríamos o esquema representado na 
tabela abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Existem muitos processos comuns a todas as formas de 
vida. Por exemplo, ''quase’' todas as formas de vida sãoconstituídas por células que, por sua vez, funcionam baseadas 
no átomo de carbono e na molécula de água. As exceções a 
essa regra são os vírus e os príons, que não são compostos 
por células. Os primeiros assumem uma forma cristalizada 
inativa e só se reproduzem com o aparelho nuclear das células 
Grande Explosão 1º de janeiro 
Origem da Via Láctea 1º de maio 
Origem do Sistema Solar 9 de setembro 
Formação da Terra 14 de setembro 
Origem da Vida na Terra 25 de setembro 
Fósseis mais Antigos (Bactérias) 9 de outubro 
Plantas Fotossintéticas Fósseis mais Antigas 12 de novembro 
Primeiras Células Eucariontes 15 de novembro 
Atmosfera de O2 01 de dezembro 
Vermes 16 de dezembro 
Prosperam os invertebrados 17 de dezembro 
Prosperam os trilobitas 18 de dezembro 
Peixes 19 de dezembro 
Plantas vascularizadas 20 de dezembro 
Insetos 21 de dezembro 
Insetos alados e anfíbios 22 de dezembro 
Árvores e répteis 23 de dezembro 
Dinossauros 24 de dezembro 
Mamíferos 26 de dezembro 
Aves 27 de dezembro 
Flores 28 de dezembro 
Hominídeos 30 de dezembro 
 
 11 
 alvo. Os príons por sua vez, são proteínas auto 
replicantes-infectantes, que causam a encefalopatia bovina 
espongiforme (ou "mal da vaca louca"). 
Todos os organismos transmitem 
as suas características através de 
material genético baseado em ácidos 
nucléicos, podendo ser o ácido 
desoxirribonucléico ou o ácido 
ribonucléico, usando um código genético 
quase universal. 
Toda a vida no planeta descende de um ancestral 
comum. É fato que todos os organismos vivos apresentam 
uma grande semelhança de processos metabólicos e de 
moléculas constituintes. 
Até meados do século XIX acreditava-se que os seres 
vivos podiam surgir espontaneamente sob certas condições. 
Essa teoria, denominada teoria da geração espontânea, foi 
derrubada por Louis Pasteur através de um experimento 
bastante engenhoso. 
Como o planeta Terra surgiu há 4,5 bilhões de anos, 
neste longo espaço de tempo pode ter havido uma 
competição entre moléculas até o surgimento do primeiro ser 
vivo. Este fato levou muitos cientistas a pensar novamente 
na possibilidade da geração de organismos vivos a partir de 
matéria inanimada. 
O bioquímico russo Oparin, em 1924, foi o primeiro a 
relatar que a vida poderia ter surgido em nosso planeta a 
partir de matéria inanimada para explicar a origem da vida 
na terra. Podemos colocar sua teoria de forma resumida da 
seguinte maneira: primeiramente, a partir de moléculas 
simples (por exemplo, metano, amônia, água, hidrogênio) 
que reagiam entre si, ocorreu o acúmulo de biomoléculas 
(aminoácidos, lipídios, açúcares, purinas, pirimidinas etc.), 
isto levou um período de muitos milhões de anos. 
Ácido Desoxirribo-nucléico (DNA): 
 É a molécula que codifica a informação 
genética em todas as espécies, com 
exceção dos vírus de RNA, controla o 
funcionamento e a divisão celular. 
 
 
 
 12 
 Posteriormente, estas biomoléculas começaram 
combinar umas com as outras para formar biopolímeros 
(macromoléculas feitas pela repetição de unidades simples, 
como por exemplo, os ácidos nucléicos, que são formados pela 
associação de vários nucleotídeos); mais alguns milhões de 
anos se passaram e estes biopolímeros começaram a se 
combinar formando o que Oparin chamou de coacervados, que 
lembram muito as células de hoje. Após milhões de anos, 
esses coacervados evoluíram, apresentando reações cada vez 
mais complexas até o surgimento da primeira célula. Esta 
célula e suas descendentes sofreram constantes modificações 
que geraram a imensa diversidade genética encontrada 
atualmente no planeta. 
Miller desenvolveu em 1953 um sistema que simulava 
a atmosfera primitiva com o intuito de testar a produção de 
aminoácidos a partir de uma mistura de metano, hidrogênio, 
amônia e água (representando o mar primitivo). Esta mistura foi 
submetida a descargas elétricas, que simulariam os raios e 
forneceriam energia para as reações (Figura 1.1). Após 
algumas semanas de reação o frasco com água apresentou 
uma coloração vermelha e 
composta de coloração 
amarela. Uma análise 
química da solução aquosa 
mostrou a existência dos 
aminoácidos. Com essa 
experiência, Miller 
demonstrou que havia 
produção de aminoácidos 
em condições semelhantes 
às que havia na atmosfera 
primitiva da Terra. 
 
Figura 1.1: Aparelho utilizado por 
Miller para a síntese de aminoácidos. 
A: frasco com água aquecida; B: 
frasco onde se submeteu descargas 
elétricas à mistura de metano, 
amônia e hidrogênio; C: 
condensador; D: frasco onde se 
acumularam alguns aminoácidos. 
 
 
 13 
Como os aminoácidos são os monômeros das proteínas, 
este experimento mostrou que uma mistura simples de 
gases foi capaz de gerar algumas moléculas essenciais a 
todos os seres vivos conhecidos (a circulação do material no 
aparelho era completamente isolada do meio externo, não 
havendo possibilidade alguma de contaminação com outras 
substâncias). 
Poderíamos ainda questionar se a vida foi trazida de 
outro lugar para o nosso planeta. Esta idéia foi proposta pelo 
químico sueco Arrhenius; segundo ele, esporos poderiam ter 
semeado a vida em nosso planeta quando trazidos para cá 
por ventos solares. Hoje esta teoria é conhecida como 
panspermia cósmica. Existem evidências experimentais de 
que esporos podem sobreviver à radiação e ao vácuo do 
espaço. No entanto, a idéia de panspermia simplesmente 
transfere o problema da origem da vida de nosso planeta 
para outro lugar. 
 
Atualmente acredita-se que o ancestral comum mais 
recente de todos os organismos, tenha surgido há cerca de 
3,5 bilhões de anos. A universalidade do código genético é 
geralmente considerada uma prova definitiva a favor da 
teoria da ancestralidade comum. 
 
 
 
 
 
DICA: 
 Saiba mais informações sobre a origem da vida, acessando os sites 
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm ou 
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Origem_das_C%C3%A9lulas 
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Origem_das_C%C3%A9lulas
 
 14 
 
 
Tradicionalmente, os seres vivos são divididos em cinco 
reinos: Monera (procariontes), Protista (eucariontes), 
Fungi (eucariontes), Plantae (eucariontes), Animalia 
(eucariontes). 
Estes reinos são definidos com base em 
diferenças a nível celular, como a presença ou ausência 
de núcleo e a estrutura da membrana exterior. Existe 
ainda toda uma série de parasitas intracelulares 
considerados por alguns autores como “não vivos” (vírus e 
príons). 
Contudo, vários autores consideram este sistema 
desatualizado. Abordagens mais modernas, através da análise 
das seqüências nucleotídicas no RNA ribossomal, classificam 
os seres vivos em três grupos ou domínios: Árquea 
(procariontes), Bactéria (procariontes), Eucária (eucariontes). 
Através desse estudo concluiu-se que a célula 
procarionte ancestral universal se ramificou inicialmente em 
duas direções dando os grupos Árquea e Bactéria. 
Posteriormente a partir do domínio Árquea, surgiram as 
primeiras células eucariontes que constituíram o domínio 
Eucária. 
 
1.2 Organização geral das células procarióticas. 
 
As células procariontes incluem bactérias e algumas 
algas (seres vivos mais simples do ponto de vista estrutural, e 
de menor tamanho). 
 
Procariontes: 
organismos cujo material 
genético não está 
envolvido por um núcleo 
bem definido. 
 
DICA: 
 Quer conhecer um pouco mais sobre células procariontes? Não deixe 
de visitar o site http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm 
http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm
 
 15 
Organismos inferiores, como as bactérias, são 
formados por uma única célula, a qual não apresenta um 
núcleo isolado e compartimentos 
separados por membranas. 
Apesar da sua simplicidade 
estrutural, as bactérias são seres 
bastante complexos, o que permite a sua 
adaptação àsmais variadas condições 
de vida (algumas bactérias vivem em 
baixas temperaturas, enquanto outras 
chegam a viver a 60°C). Em muitos tipos de bactérias 
encontramos o plasmídio. 
A maioria das bactérias é heterótrofa, não 
sintetizando seu próprio alimento, devendo encontrá-lo já 
preparado na natureza. Das heterótrofas destacam-se 
aquelas que são saprófitas (fazem a decomposição de 
matéria orgânica e inorgânica). 
Das heterótrofas, também se destacam as de forma 
parasitária (vivem à custa de um outro ser vivo). Das 
parasitas, muitas são patogênicas, causando uma série de 
doenças ao homem (tuberculose, cólera, tétano, gonorréia, 
difteria, etc...). 
As bactérias, não importando a espécie e nem o papel 
que possam desempenhar na natureza assumem formas 
diversas: 
 
1. Os cocos (bactérias esféricas) podem ser encontrados 
isolados ou agrupados. Quando aos pares, são chamados 
diplococos; formando cadeias, estreptococos; em cachos, 
estafilococos. Ex: Diplococos pneumoniae. 
 
2. Os bacilos são células alongadas, em forma 
de bastão que normalmente não se arranjam em 
colônias. São exemplos: Escherichia coli; 
Plasmídio: molécula circular de DNA, 
que se duplica independentemente do 
cromossomo principal e que é 
transferida naturalmente de uma 
espécie à outra. Em engenharia 
genética é utilizado como vetor. 
Colônia: uma colônia de 
bactérias representa um clone, 
no qual todos os organismos são 
genetlcamente idênticos. 
 
 16 
 Mycobacterium leprae (Bacilo de Hansen) e Mycobacterium 
tuberculosis (Bacilo de Koch). 
 
3. Os espirilos são predominantemente isolados e podem 
apresentar grande variação no tamanho e número. Em 
algumas não há formação de uma espiral completa, 
apresentando-se a bactéria como um bastão dobrado para um 
dos lados, como é o caso dos vibriões. Ex: Treponema pallidum 
(sifílis). 
 
Após multiplicação do genoma, as células procariontes se 
dividem por fissão binária (não há mitose). 
Devido às propriedades de suas paredes, as bactérias são 
divididas em dois grandes grupos; as Gram-positivas e as 
Gram-negativas. A coloração de um determinado tipo de 
bactéria em um desses grupos depende do seu 
comportamento diante da coloração de Gram. As bactérias que 
após aplicação da técnica de Gram aparecem coradas em roxo 
são chamadas Gram-positivas. As Gram-negativas não retêm 
cor roxa. 
 Do ponto de vista metabólico, as bactérias podem ser 
divididas em fototróficas (photos = luz e trophe = nutrição), 
quando utilizam a luz solar como fonte de energia, e 
quimiotróficas, quando utilizam a energia presente em 
compostos químicos. 
Para resistir aos ambientes adversos, as bactérias formam 
esporos (células cujo citoplasma contém pouquíssima água, 
quase não possuem atividade metabólica e estão circundados 
por um espesso envoltório). 
Grande parte das bactérias é patogênica, causando doenças 
no homem. Outras são muito importantes na indústria de 
produtos alimentícios, produzindo o iogurte e a coalhada. 
Certas bactérias são indispensáveis às cadeias ecológicas, 
 
 17 
como decompositoras de compostos orgânicos ou como 
fonte de alimentos nas cadeias alimentares. 
O citoplasma bacteriano pode conter enzimas de 
restrição. Essas enzimas reconhecem uma seqüência 
específica de bases no DNA e cortam a 
molécula de DNA no sítio de 
reconhecimento (sítio de restrição) ou 
próximo dele. Existem mais de 400 tipos 
diferentes de enzimas de restrição. 
Existem três mecanismos distintos 
pelos quais a recombinação genética ou 
transferência de genes nas bactérias é realizada: 
 
1.2.1. Transformação 
 
Este processo ocorre quando se adicionam a uma 
cultura de bactérias, segmentos de DNA extraídos de outras 
bactérias. 
Um caso clássico de transformação é o da 
experiência de Griffith onde foi possível transformar 
bactérias avirulentas do gênero Pneumococcus em bactérias 
virulentas (virulência é a capacidade que um organismo tem 
de provocar doenças), após a sua incubação em meio ao 
qual foi adicionado DNA extraído de bactérias da linhagem 
virulenta. 
 
1.2.2. Conjugação 
 
A conjugação evidencia uma reprodução sexuada 
entre as bactérias, na qual um determinado grupo delas age 
como doador e outro, como receptor do material 
cromossômico. 
 
 
Sítio de restrição: é uma 
pequena seqüência de bases 
no DNA que pode ser 
reconhecida e cortada por 
uma enzima de restrição 
específica. 
 
 
 18 
1.2.3 Transdução 
 
Na transdução há a transferência genética 
entre duas bactérias por meio de bacteriófagos 
através do ciclo lítico. 
No ciclo lítico temos o ciclo de reprodução 
dos vírus, quando o DNA viral se multiplica para 
formar novas partículas que acabam por romper a 
célula hospedeira (lise). Os novos vírus formados 
podem carregar alguns genes da bactéria hospedeira e 
transferi-los para uma outra bactéria no caso de uma nova 
infecção. 
Os vírus também podem multiplicar o seu material 
genético através do ciclo lisogênico, onde o DNA viral se 
integra no genoma da célula hospedeira. 
 
1.3 Organização geral das células eucarióticas. 
 
Todos os organismos vivos, com exceção das 
bactérias, vírus e algumas algas, são eucariotos. Eucariotos 
são organismos cujas células apresentam núcleo bem 
caracterizado, separado do citotoplasma pelo envoltório 
nuclear, organelas especializadas e divisão mitótica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na figura 1.2 temos a representação de uma célula 
animal (organismo eucarionte). 
Bacteriófago (fago): vírus 
que infecta bactérias para se 
reproduzir. Em engenharia 
genética é utilizado como 
vetor. 
 
 
DICA: 
Saiba mais informações sobre células eucariontes, acessando o site 
http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm 
 
http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm
 
 19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.2: Principais compartimentos intracelulares de uma célula 
animal. O citosol (cinza), retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, 
núcleo, mitocôndria, endossomo, lisossomo e peroxissomo são 
compartimentos distintos isolados do resto da célula por pelo menos uma 
membrana com permeabilidade seletiva. De Alberts et al. (1997). 
 
Organismos superiores, como células 
animais e vegetais, apresentam um grande 
número de células, cada uma contendo um 
conjunto completo de genes. 
A célula animal é formada pela 
membrana celular, que isola seu conteúdo do 
meio ambiente, citoplasma, no qual estão 
presentes várias organelas que desempenham diferentes 
funções, e núcleo, que contém o material genético, e DNA. 
As células vegetais se assemelham às animais em 
vários mecanismos, como a replicação de DNA, transcrição, 
síntese protéica, produção de energia através das 
mitocôndrias e estrutura molecular das várias organelas. 
As células animais possuem algumas estruturas 
exclusivas: centríolos e glicogênio como material de reserva. 
Já as células vegetais diferem das células animais devido: 
Citoplasma: a porção da célula 
que se estende da membrana 
celular até o núcleo e na qual 
ocorre a síntese das proteínas e 
grande parte das reações químicas. 
 
 
 
 
 20 
1. a presença de uma parede celular rígida; 2. a fotossíntese 
que lhes permite sintetizar compostos orgânicos com a fixação 
de CO2, a custa da energia solar e 3. por possuírem o amido 
como material de reserva. 
A parede celular é uma estrutura espessa, rígida e forte 
que envolve as células vegetais. As paredes celulares podem 
formar canais (plasmodesmos) pelos quais circula a seiva 
permitindo comunicação entre as várias partes da planta; além 
disso, participam dos tecidos de sustentação e revestimento 
das plantas. 
A parede celular forma uma barreira para moléculas 
grandes; é responsável pela proteção contra a perda excessiva 
de água e pelo suporte das plantas. Além dessas funções, a 
parede celular auxilia na manutenção do turgor celular 
(impedem que as células serompam num meio hipotônico). 
Os vacúolos são organelas importantes nas plantas 
(ocupa em média 50% do seu volume, podendo chegar a 95% 
do volume celular). Os vacúolos transportam e acumulam 
nutrientes; servem de depósito de substâncias (ópio, látex, 
proteínas e substâncias venenosas ou de mau gosto); 
acumulam enzimas hidrolíticas que desempenham função 
lisossômica. Também auxilia na manutenção do turgor celular. 
A diferenciação nas células vegetais é um processo 
reversível, ao contrário do que ocorre com as células animais. 
As células vegetais possuem genes que não são inativados 
permanentemente durante a diferenciação, permitindo obter um 
número praticamente ilimitado de plantas com as mesmas 
características genéticas da planta mãe, isto é, um clone. 
Essa característica das plantas é de grande interesse 
científico e econômico e vem sendo largamente utilizada para 
obtenção de grande quantidade de plantas com o mesmo 
genoma. 
 
 
Diferenciação celular: 
processo pelo qual a 
célula adquire funções 
mais especializadas. 
 
 
 
 
 
 21 
1.4 Saiba mais 
 
 Pesquise também os sites abaixo: 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte 
http://curlygirl.no.sapo.pt/eucariotica.htm 
 
 1.5 Referencias na web 
 
http://curlygirl.no.sapo.pt/eucariotica.htm 
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte 
http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm 
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Origem_
das_C%C3%A9lulas 
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/C%C3%
A9lula 
 
1.6 Glossãrio 
 
Ácido desoxirribonucléico (DNA): uma classe das 
macromoléculas que consiste de duas cadeias longas de 
nucleotídeos. E tem a capacidade de se autoduplicar 
passando de uma geração para a seguinte. 
 
Átomos: minúsculas partículas que compõem a matéria e 
são constituídos de partículas subatômicas ainda menores, 
prótons, nêutrons e elétrons. 
 
Célula: A célula animal é formada pela membrana celular, 
que isola seu conteúdo do meio ambiente, citoplasma, no 
qual estão presentes várias organelas que desempenham 
diferentes funções, e núcleo, que contém o material 
genético. Organismos inferiores, como as bactérias, são 
formados por uma única célula, a qual não apresenta um 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte
http://curlygirl.no.sapo.pt/eucariotica.htm
http://curlygirl.no.sapo.pt/eucariotica.htm
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Procarionte
http://www.ufmt.br/bionet/principal.htm
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Origem_das_C%C3%A9lulas
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Origem_das_C%C3%A9lulas
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/C%C3%A9lula
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/C%C3%A9lula
 
 22 
núcleo isolado. Organismos superiores apresentam um grande 
número de células, cada uma contendo um conjunto completo 
de genes. 
 
Colônia: Uma colônia de bactérias pode ser visualizada 
crescendo em meio sólido como um ponto de 12mm de 
diâmetro, consistindo de milhões de bactérias. 
 
DNA: (veja ácido desoxirribonucléico). 
 
Elemento químico: uma substância pura que não pode ser 
simplificada por processos como fervura ou congelamento. 
 
Eucariotos: organismos cujas células apresentam núcleo bem 
caracterizado (separado do citoplasma pela membrana nuclear) 
organelas especializadas e divisão mitótica. Todos os 
organismos vivos, com exceção das bactérias, vírus e algumas 
algas, são eucariotos. (Veja também procarioto) 
 
Fago: abreviatura de bacteriófago. 
 
Gene: uma porção de DNA que contém em sua seqüência de 
bases a informação específica para a síntese de uma cadeia 
polipeptídica. 
 
Genoma: o conjunto completo de cromossomos haplóides que 
contém toda a informação genética de um indivíduo. 
 
Mitose: o processo de divisão celular que origina duas células-
filhas geneticamente idênticas à célula parental. Ocorre nas 
células somáticas para o crescimento do organismo e a 
reposição celular. 
 
 
 23 
Molécula: grupamento de átomos que juntos formam uma 
substância estável. 
 
Núcleo: o centro de controle da célula onde o DNA reside; 
nos eucariotos aparece separado do citoplasma pela 
membrana nuclear. 
 
Organelas: pequenas estruturas celulares que 
desempenham funções específicas nas células. 
 
Organismos multicelulares: seres vivos formados por 
inúmeras células que cooperam entre si e apresentam 
diferentes especialidades, contribuindo para a sobrevivência 
do indivíduo. 
 
Organismos unicelulares: seres vivos formados por uma 
única célula capaz de sobreviver reproduzir-se e, algumas 
vezes, cruzar-se; por exemplo, a bactéria. 
 
Procariotos: Incluem bactérias e algumas algas. (Veja 
também eucarioto). 
 
Ribossomos: estruturas fundamentais para a síntese de 
proteínas. Pequenas partículas presentes no citoplasma das 
células onde o RNA mensageiro se prende para que sua 
mensagem seja traduzida em uma particular seqüência de 
aminoácidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24 
1.7 Guia de estudo 
 
1 - Os primeiros seres surgidos na Terra teriam sido: 
a) Heterótrofos e anaeróbios 
b) Heterótrofos e aeróbios 
c) Autótrofos e anaeróbios 
d) Autótrofos e aeróbios 
e) Autótrofos quimiossintetizantes e anaeróbios 
 
2 - Em 1953, com um aparelho bem engenhoso, o pesquisador 
Stanley Miller acrescentou um elemento a mais para a 
compreensão da origem da vida. Reproduzindo as condições 
ambientais primitivas no seu aparelho, conseguiu obter 
aminoácidos sem a participação de seres vivos, tendo usado 
para isso apenas: 
 a) ADN, ATP, acetil-coenzima A e metano. 
 b) ADN, ATP, oxigênio, luz e calor. 
 c) água, nitrogênio, carbono e faíscas elétricas. 
 d) metano, água, NH3, H2 e descargas elétricas. 
 e) água, glicose, amônia e radiação luminosa. 
 
3 - Uma das hipóteses sobre a origem da vida na Terra 
presume que a forma mais primitiva de vida se desenvolveu 
lentamente, a partir de substância inanimada, em um ambiente 
complexo, originando um ser extremamente simples, incapaz 
de fabricar seu alimento. Esta hipótese é modernamente 
conhecida como: 
a) geração espontânea 
b) heterotrófica 
c) autotrófica 
d) epigênese 
e) pangênese 
 
 
 25 
4 - Há pouco mais de vinte anos, Miller e Urey 
demonstraram ser possível obter-se aminoácido a partir de 
amônia, metano, hidrogênio e vapor de água expostos a 
descargas elétricas, como supunha Oparin. Considerando-
se amônia = A e aminoácido = B, qual dos gráficos 
representa melhor a variação na concentração de ambos em 
função do tempo? 
 
 
5 - Segundo a mais aceita hipótese sobre a origem da vida, 
a seguinte seqüência de acontecimentos pode ter levado à 
formação de coacervados e material protenóide: 
a) Formação de compostos orgânicos, formação de 
coacervado, simples fermentações, atmosfera primitiva, 
fotossíntese e respiração, controle pelo ácido nucléico. 
b) Atmosfera primitiva, formação de compostos orgânicos, 
formação de coacervado, controle pelo ácido nucléico, 
simples fermentação, fotossíntese e respiração. 
c) Controle pelo ácido nucléico; fotossíntese e respiração, 
atmosfera primitiva, simples fermentação, formação de 
coacervado, formação de compostos orgânicos. 
 
 26 
d) Fotossíntese e respiração, controle pelo ácido nucléico, 
simples fermentações, formação de coacervado, formação de 
compostos orgânicos, atmosfera primitiva. 
e) Atmosfera primitiva, formação de compostos orgânicos, 
controle pelo ácido nucléico, formação de coacervado, simples 
fermentação, respiração e fotossíntese. 
 
 
6 – Entre as doenças humanas causadas por bactérias 
podemos citar: 
a) varíola, sífilis, tétano e pneumonia 
b) sífilis, gonorréia, tuberculose e pneumonia 
c) pneumonia, tuberculose, caxumba e cólera 
d) poliomelite, cólera, lepra e cólera 
e) tétano, sífilis, raiva e lepra 
 
7 – O microorganismo causador da cólera é um tipo deorganismo unicelular. Assinale a alternativa que identifica 
corretamente o tipo de organismo e o reino ao qual pertence. 
a) bactéria – monera 
b) bactéria-protista 
c) protozoário-protista 
d) vírus-monera 
e) vírus-protista 
 
8 – Os seres do Reino Monera não possuem: 
a) complexo de Golgi e DNA 
b) ribossomos e retículo endoplasmático 
c) cromossomo e complexo de Golgi 
d) membrana plasmática e carioteca 
e) núcleo com carioteca e centríolos 
 
 
 
 27 
9 – A ausência de plastos, mitocôndrias e amido com 
material de reserva caracteriza: 
a) apenas as bactérias 
b) as bactérias 
c) uma célula animal 
d) apenas os protistas 
e) os fungos 
 
10 – As estruturas seguintes podem ser encontradas em 
uma célula procariótica: 
a) membrana plasmática e mitocôndrias 
b) ribossomos e DNA 
c) DNA e núcleo 
d) DNA e lisossomos 
e) Ribossomos e mitocôndrias 
 
11 – As seguintes estruturas somente podem ser 
encontradas em uma célula eucariótica: 
a) mitocôndrias e carioteca 
b) membrana plasmática e mitocôndrias 
c) mitocôndrias e parede celular 
d) carioteca e parede celular 
e) membrana plasmática e carioteca 
 
12 – Bactérias capazes de sintetizar insulina são obtidas por: 
a) seleção de bactérias mutantes 
b) introdução de RNAm no citoplasma da bactéria 
c) introdução do gene humano no genoma da bactéria 
d) clonagem de bactérias mutantes naturais 
e) codificação dos aminoácidos da insulina por enzimas 
de restrição 
 
 
 
 
 28 
13 – A síntese de insulina por bactérias é: 
a) impossível, pois o RNAm correspondente à insulina 
não seria transcrito 
b) impossível, pois as bactérias não apresentam enzimas 
capazes de promover as ligações peptídicas encontradas na 
insulina 
c) impossível, pois o DNA bacteriano seria destruído pelo 
DNA humano e as células perderiam a atividade. 
d) Possível, pois excetuando-se a referida seqüência de 
DNA, as bactérias apresentam os componentes necessários à 
síntese de proteínas. 
e) Possível, se além do referido gene forem introduzidos 
ribossomos, responsáveis pela síntese protéica. 
 
14 – Considere os seguintes componentes celulares: 
1. membrana plasmática 
2. carioteca 
3. cromossomos 
4. parede celular 
5. ribossomos 
6. retículo endoplasmático 
7. mitocôndrias 
8. cloroplastos 
Dentre as alternativas seguintes, assinale a que tiver a 
seqüência representativa de estruturas ausentes em 
procariontes: 
a) 1,2,7,8 
b) 2,6,7,8 
c) 2,3,5,6 
d) 3,6,7,8, 
e) 5,6,7,8 
 
15 – Em que alternativa as 2 características são comuns a 
todos os indivíduos do Reino Monera? 
 
 29 
a) ausência de núcleo – presença de clorofila 
b) ausência de carioteca – capacidade de síntese 
protéica 
c) parasitas exclusivos - incapacidade de síntese 
protéica 
d) presença de um só tipo de ácido nucléico – ausência 
de clorofila 
e) ausência de membrana plasmática 
– presença de DNA ou RNA 
 
16 - Os seres que apresentam organização celular , porém 
não apresentam separação nítida entre o material nuclear e 
o citoplasmático, são denominados: 
a) autótrofos 
b) metazoários 
c) procariontes 
d) eucariontes 
e) heterótrofos 
 
17 - As bactérias são consideradas organismos procariontes 
porque: 
a) não apresentam reprodução sexuada. 
b) são unicelulares. 
c) seu material nuclear não está envolvido por uma 
membrana (carioteca). 
d) as células possuem parede celular espessa. 
e) sua estrutura locomotora, o flagelo, tem estrutura 
completamente diferente da estrutura do flagelo dos demais 
seres vivos. 
 
18 – As bactérias podem trocar material genético através 
de vários mecanismos: 
a) transdução, transcrição e transformação 
b) tradução, conjugação e transformação 
 
 30 
c) transdução, conjugação e transformação 
d) transdução, tradução e conjugação 
e) n.d.a. 
 
 
19 - Infecção hospitalar, cada vez mais comum nos últimos 
tempos, é altamente preocupante uma vez que as bactérias 
responsáveis por ela são resistentes a um grande número de 
antibióticos. Essa resistência é conseqüência do fato de as 
bactérias 
a) mutarem para se adaptar aos antibióticos, transmitindo essa 
mutação a seus descendentes. 
b) mutarem para se adaptar aos antibióticos, embora sejam 
incapazes de transmitir essa mutação a seus descendentes. 
c) modificarem seu metabolismo para neutralizar o efeito dos 
antibióticos usados nos hospitais. 
d) sofrerem seleção devido à ampla utilização de antibióticos, 
produzindo somente linhagens resistentes. 
e) sofrerem mutações contínuas, que as tornam cada vez mais 
patogênicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 31 
 
 
 32 
 
 
 33 
 
 
 
 
Sumário 
 
 
UNIDADE 2. Bases macromoleculares da 
constituição celular. 
32 
2.1 Composição celular 34 
2.2 Ácidos nucléicos 35 
2.3 Síntese protéica 43 
2.3.1 Processamento do RNA 45 
2.3.2Código genético 46 
2.4 Proteínas 48 
2.5 Lipídios 50 
2.6 Polissacarídeos 51 
2.7 Web-Bibliografia 52 
2.8 Glossário 53 
2.9 Guia de estudo 59 
2.10 Referências 60 
 
 
 
 
 
 
 
 34 
2. BASES MACROMOLECULARES DA CONSTITUIÇÃO 
CELULAR. 
 
2.1 Composição celular 
 
 A biologia celular não pode ser separada da 
molecular, pois da mesma maneira que as células são 
os “tijolos” de tecidos e organismos, as moléculas são 
os “tijolos” das células. 
 As moléculas que constituem as células são 
formadas pelos mesmos átomos encontrados nos seres 
inanimados, porém, na origem e evolução das células, 
alguns tipos de átomos foram selecionados por serem mais 
apropriados para a constituição das moléculas dos seres 
vivos. 
 99% da massa das células são formados de H, C, O e 
N. Excluindo-se a água, existe nas células predominância 
absoluta dos compostos de C, extremamente raros na crosta 
terrestre. Portanto, a primeira célula e as que dela evoluíram 
adotaram os compostos de C (compostos orgânicos), cujas 
propriedades químicas são mais adequadas à vida (ver 
figura 2.1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tecido: conjunto de 
células que 
desempenha as 
mesmas funções. 
 
 
 
 
Figura 2.1 – Abundância 
relativa de elementos 
químicos encontrados na 
crosta terrestre. De 
ALBERTS et al. (1997). 
 
 
 35 
 As células contêm aproximadamente 75% de água. 
Numerosas estruturas celulares são constituídas por moléculas 
bastante grandes denominadas macromoléculas 
 
 
 
 
ou polímeros, compostos por unidades repetidas (chamadas 
monômeros). 
 Existem quatro exemplos importantes de polímeros nos 
organismos vivos: ácidos nucléicos, polissacarídeos (amido ou 
glicogênio), lipídios e proteínas. 
 
2.2 Ácidos nucléicos 
 
 Polímeros são macromoléculas formadas pela associação de 
numerosos monômeros. Como exemplos de polímeros 
podemos citar os polipeptídeos (formados pela associação de 
aminoácidos), ácidos nucléicos (formados pela associação de 
nucleotídeos, e os polissacarídeos (formados pela associação 
de monossacarídeos). A figura abaixo ilustra os monômeros 
dos ácidos nucléicos (nucleotídeos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Macromoléculas: classe de polímeros que compreende 
os ácidos nucléicos (DNA e RNA) e as proteínas. 
 
 
 
 
Ácidos nucléicos: moléculas orgânicas complexas, 
formadas pela polimerização de nucleotídeos. Há dois tipos 
de ácidos nucléicos: DNA e RNA. 
 
 
 
 
 
 
 36 
 
Figura 2.2 Monômeros dos ácidos nucléicos (nucleotídeos). De 
ALBERTS et al. (1997). 
 
Em 1871 foi realizada a descoberta dos ácidos 
nucléicos (DNA e RNA). Os ácidos nucléicos são 
encontrados em todos os seres vivos e são muito 
importantes por estarem ligados à transmissão, dos 
caracteres hereditários. São moléculas orgânicas 
complexas, formadas pela polimerização de nucleotídeos. 
Há dois tipos de ácidos nucléicos: DNA e RNA. 
Na primeirametade do século passado, Hershey e 
Chase cultivaram bactérias em meio de cultura contendo 
fósforo radioativo (32P) e colocaram bacteriófagos (vírus) 
para infectar essas células. Os novos bacteriófagos 
formados estavam marcados radioativamente. Estes 
bacteriófagos marcados foram utilizados para infectar outras 
células bacterianas cultivadas sem a presença de fósforo 
 
 37 
 radioativo. A marcação radioativa foi detectada dentro destas 
bactérias. Ao final do experimento demonstrou-se que os 
ácidos nucléicos eram as moléculas responsáveis pelo 
armazenamento da informação genética, pois o fósforo está 
presente apenas na constituição dos nucleotídeos e não das 
proteínas (componente das cápsulas virais). 
Em células superiores, o DNA localiza-se 
principalmente no núcleo, dentro dos cromossomos. Uma 
pequena quantidade de DNA fica no citoplasma, contida nas 
mitocôndrias e cloroplastos. O RNA é encontrado tanto 
no núcleo, onde é sintetizado, quanto no citoplasma, 
onde ocorre a síntese protéica. 
O ácido desoxirribonucléico (DNA) é uma 
classe das macromoléculas que consiste de duas 
cadeias longas de nucleotídeos. É a molécula que 
codifica a informação genética em todas as espécies, 
com exceção dos vírus de RNA, controla o 
funcionamento e a divisão celular e tem a capacidade 
de se autoduplicar passando de uma geração para a 
seguinte. 
O ácido ribonucléico (RNA) colabora na execução 
das informações genéticas codificadas no DNA ou, em raras 
espécies como os retrovírus, é a molécula que guarda a 
informação genética. 
 O DNA apresenta geralmente a estrutura da fita dupla, 
com cada uma delas enrolada sobre a outra, enquanto o ácido 
ribonucléico (RNA) é uma molécula com estrutura semelhante 
ao DNA, geralmente apresentando uma cadeia simples de 
nucleotídeos, que contém o açúcar ribose ao invés da 
desoxirribose. 
Ácido ribonucléico (RNA): 
molécula com estrutura 
semelhante ao DNA, 
geralmente apresentando 
uma cadeia simples de 
nucleotídeos, que contém o 
açúcar ribose ao invés da 
desoxirribose. 
 
 
 
 
 38 
 
 DNA (Dupla Hélice) RNAm (Hélice única) 
 
Os ácidos nucléicos são constituídos por centenas 
de unidades chamadas nucleotídeos que por sua vez, são 
formados pela associação de três tipos de substâncias: 
PENTOSE, BASES NITROGENADAS E ÁCIDO 
FOSFORÍCO (ácido inorgânico H3PO4). 
 
 As pentoses são açúcares cuja molécula é formada 
por cinco carbonos. São duas as pentoses que nos 
interessam. 1- RIBOSE: molécula de açúcar que compõe os 
nucleotídeos do RNA. 2- DESOXIRRIBOSE: formada pela 
retirada de oxigênio (desoxigenação) da ribose. É a 
molécula de açúcar que compõe os nucleotídeos do DNA. 
As bases nitrogenadas são moléculas pequenas e 
podem ser de quatro tipos no DNA: adenina, guanina, 
citosina e timina. O RNA possui os mesmos três primeiros 
tipos, mas a timina é substituída por uracila. As bases 
nitrogenadas podem ser púricas (com dois anéis na cadeia) 
ou pirimídicas (com apenas um anel na cadeia). É 
importante sabermos que as púricas são: adenina e guanina 
e as pirimídicas são: citosina, timina e uracila. 
A adenina, abreviada como A, está presente nos 
nucleotídeos que se unem para formar o DNA e RNA. Pareia 
com a timina (T) no DNA e com a uracila (U) no RNA. 
Citosina, abreviada como C, também está presente nos 
nucleotídeos que se unem para formar o DNA e o RNA. 
Pareia com a guanina (G) tanto no DNA como no RNA. A 
Base nitrogenada: uma 
molécula pequena que 
compõe o nucleotídeo. 
 
 
 
 
 
 39 
base púrica Guanina, abreviada como G, existe nos 
nucleotídeos que se unem para formar o DNA e o RNA. Pareia 
com a citosina (C) tanto no DNA como no RNA. A timina, 
abreviada como T, ocorre nos nucleotídeos que se unem para 
formar o DNA e pareia com a adenina. 
A base pirimídica uracila, abreviada com U, está 
presente apenas nos nudeotídeos que se unem para 
formar o RNA e pareia com a adenina. 
 
O ácido fosfórico é o ácido inorgânico H3PO4. 
 
James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins 
propuseram em 1953 um modelo para a estrutura da 
molécula do DNA, ganhando o prêmio Nobel em 1962. Esse 
modelo descreve o DNA como sendo uma “escada” formada 
por um par de bases que se ligam por pontes de hidrogênio e 
que estão ligadas entre si pelo ácido fosfórico. 
Quando, de um lado tivermos uma base púrica, do 
outro, necessariamente, teremos uma base pirimídica, ligadas 
através de pontes de hidrogênio. Quando a base púrica for 
adenina, a pirimídica será timina (ligadas por duas pontes de 
hidrogênio). Quando a base púrica for guanina a pirimídica será 
citosina (ligadas por três pontes de hidrogênio). 
Em uma ponte de hidrogênio, o átomo de hidrogênio 
está ligado a dois outros átomos, que em sistemas biológicos 
podem ser nitrogênio ou oxigênio. As pontes de hidrogênio 
mantêm as duas fitas de DNA unidas na dupla hélice e 
estabilizam a estrutura de proteínas. A Figura 2.3 mostra um 
esquema da molécula de DNA. 
 
 
 
 
 
Nucleotídeo: a unidade 
das moléculas de ácidos 
nucléicos (DNA e RNA), 
composto de uma molécula 
de açúcar um grupo fosfato 
e uma base nitrogenada. 
 
 
 
 
 
 40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.3 Disposição das fitas que formam o DNA. 
 
Em 1958 definiu-se a duplicação do DNA como 
sendo semi-conservativa pois ao ocorrer a desnaturação 
do DNA as fitas antigas servem de molde para a síntese de 
novas fitas. A DNA Polimerase é uma enzima que sintetiza o 
DNA de fita dupla usando um “primer” de iniciação e um 
DNA como fita molde. Dessa forma uma molécula de DNA 
consegue produzir duas cópias idênticas a ela. Na 
renaturação (do DNA), duas fitas complementares de DNA 
voltam a se unir por meio de pontes de hidrogênio, para 
formar a dupla hélice. 
 A seguir estão relatadas várias etapas de um 
experimento: células de E. coli foram cultivadas durante 
várias gerações em meio contendo N15, que é um isótopo 
pesado. Transferiu-se uma amostra destas bactérias para 
Desnaturação do DNA: 
o processo de separação 
das fitas complementares 
do DNA ou RNA, que 
rompe as pontes de 
hidrogênio através de 
temperaturas elevadas 
ou do tratamento com 
solução alcalina. 
 
 
 
 
 
 
 41 
um novo meio que continha apenas N14, deixando-se as 
bactérias nesse meio, por um tempo correspondente ao 
necessário para uma duplicação. Logo em seguida, 
transferiram-se bactérias desta primeira geração para um novo 
meio que continha apenas N14, por um tempo correspondente 
ao necessário para uma duplicação. Ilustrando com diagramas, 
o conteúdo relativo de N14 e N15 e os arranjos nos filamentos de 
DNA, nos mecanismos conservativo (incorreto) e 
semiconservativo (correto) de duplicação do DNA esperados 
aparecem na figura 2.4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.4 Mecanismo conservativo e semiconservativo de duplicação do 
DNA. De HARVEY, L. et al. (2003). 
 
 
 
 
 42 
 
DICA: 
 
 Saiba mais informações sobre DNA acessando o site 
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA 
 
A estrutura do RNA ainda não foi totalmente 
esclarecida, imaginando-se que seja formada, geralmente, 
por uma única hélice (um único filamento de nucleotídeos). 
O RNA é semelhante ao DNA apresentando algumas 
diferenças: U substitui T, U se pareia com A; a pentose é a 
Ribose ao invés de desoxirribose; O RNA é formado, 
geralmente, por uma única fita. 
 A pentose do RNA é a ribose; suas bases púricas são 
ADENINA e GUANINA e suas bases pirimídicas são 
CITOSINA e URACILA (base exclusiva do RNA). 
O RNA é produzido no núcleo a partir do DNA, cujas 
hélices se separam e se completam por nucleotídeos do 
RNA. 
Atua na síntese do RNA a enzima RNApolimerase. 
 
 As bases do DNA e do RNA estão apresentadas 
abaixo: 
 
 
 
 
 
Existem 3 tipos de RNA que diferem pelo tipo e função:1) RNA ribossômico (RNAr)  é o mais pesado e de 
cadeia mais longa. Provém do nucléolo e faz parte da 
estrutura do ribossomo. Apresenta vários tamanhos: a 
classificação é baseada na taxa de sedimentação relativa 
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA
 
 43 
 durante centrifugação (procariontes: 5S, 16S e 23S; 
eucariontes: 5,8S; 18S e 28S). 
 
2) RNA mensageiro (RNAm)  tem cadeia menor que o 
ribossômico. Forma-se no núcleo e leva para o citoplasma as 
informações do DNA nuclear. Prendendo-se ao ribossomo, 
comanda a síntese protéica. 
 
3) RNA transportador (RNAt)  classe de RNA que 
carrega os aminoácidos que serão ligados na cadeia 
polipeptídica em formação nos ribossomos. Para cada 
aminoácido existe um tipo de RNA transportador. 
 
Todos os RNAs são presentes durante um período sendo 
posteriormente degradados. 
O DNA é o principal armazenador da informação genética. 
Esta informação é copiada ou transcrita para moléculas de 
RNA, cuja seqüência de nucleotídeos contém o “código” para a 
ordenação específica de aminoácidos. 
 
2.3 Síntese protéica 
 
As proteínas são então sintetizadas num processo que envolve 
a tradução do RNA. Nos retrovírus existe uma enzima, a 
transcriptase reversa, que sintetiza um DNA complementar 
(cDNA) a partir de uma fita molde de RNA. 
Essa série de eventos refere-se à base de biologia molecular, 
que pode ser resumida da seguinte maneira: 
 
 
 
 
Aminoácido: a unidade 
química básica das 
proteínas; nos organismos 
vivos encontram-se vinte 
tipos de aminoácidos. 
Replicação 
Tradução Transcrição 
DNA RNA proteína 
 
 44 
 
 
A transcrição é um processo pelo qual 
a dupla hélice de DNA se desenrola e uma 
cópia de RNA é sintetizada a partir de uma das 
fitas complementares de um gene; na tradução 
a mensagem codificada no RNAm é lida, 
resultando na formação da cadeia de 
polipeptídios correspondente. 
 
Esquematicamente temos: 
 
Transcrição 
• DNA molde  RNA 
• RNA polimerase 
• a posição 5' de um anel de pentose no DNA está 
conectada a posição 3' da pentose seguinte via um grupo 
fosfato. A seqüência fosfodiéster-açúcar do DNA consiste 
em ligações 5'-3', e este é o sentido no qual as bases 
nucleotídicas são transcritas. 
 
Promotores 
• São sequencias localizadas sntes do gene, que são 
reconhecidas pela enzima RNA polimerase. Isto garante o 
inicio da transcrição no sitio correto, ou seja no começo do 
gene. Após a ligação entre promotor = RNA polimerase, 
ocorre a separação das fitas de DNA, providenciando assim 
fitas simples que servem como molde para a síntese de 
RNA. 
 
• RNA polimerase + promotor  desnaturação  fita 
simples  transcrição 
 
• Há três tipos de RNA polimerase: 
Transcrição: processo pelo 
qual a dupla hélice de DNA se 
desenrola e uma cópia de 
RNA é sintetizada a partir de 
uma das fitas complementares 
de um gene. 
 
 
 
 
 
 45 
• RNA polimerase I 
• Transcreve genes ribossomais 
• RNA polimerase II 
• Transcreve mRNA 
• RNA polimerase III 
• Transcreve tRNA, RNA nucleares e citoplasmáticos de 
pequeno tamanho 
• Promotores: 
• TATA box 25 bases no início  + comum 
• CAAT box 75 bases no início 
• RNA polimerase e fatores de transcrição (ajudam a iniciar e 
regular a transcrição) 
 
2.3.1 Processamento do RNA 
 
Esquematicamente temos: 
 
• Adição de um poli A na posição 3’ 
• Adição de uma guanina metilada na posição 5’ 
• Remoção dos íntrons 
 
Os genes são formados por exons e íntrons. Exons 
representam a porção do gene presente no RNA mensageiro 
maduro, em contraste ao íntron, que é retirado. Um gene pode 
ter vários exons. Íntrons representam a porção do gene que 
está ausente no RNA mensageiro maduro e não aparece 
representada na proteína. 
A Tradução é a conversão da informação codificada no RNAm 
em uma seqüência de aminoácidos, que formam um 
polipetídeo. Ocorre no citoplasma e os componentes são o 
RNAm, o RNAt e os ribossomos. Fases: 1 - iniciação da cadeia, 
2 - extensão da cadeia, 3 - término da cadeia. 
Tradução: processo pelo qual a 
mensagem codificada no RNAm é 
lida, resultando na formação da 
cadeia de polipeptídios 
correspondente. 
 
 
 
 
 
 46 
A seqüência de nucleotídeos de RNA (1 códon = 1 
trinca de bases = 1 aminoácido) especifica a seqüência de 
aminoácidos de um polipeptídio. 
A expressão gênica representa a ativação de um 
gene. A dupla hélice do DNA se desenrola e o RNAm 
correspondente é transcrito, o qual será posteriormente 
traduzido em proteína. 
 
2.3.2 Código genético 
 
Há códons iniciadores e de término. Os iniciadores 
seriam a trinca AUG em eucariotos e procariotos. Os códons 
de término (existem mais de um codom para alguns 
aminoacidos) e universal, ou seja, é o mesmo para todos os 
seres vivos, com algumas exceções como, por exemplo, o 
código genético mitocondrial. 
Mutações ocorrem devido principalmente ao imenso 
tamanho da molécula de DNA (o tamanho do 
DNA existente em um núcleo humano representa 
50000 vezes a viagem da Terra à Lua) e da 
rapidez com que ocorrem as divisões celulares. 
Há nas células um sistema de reparo do 
DNA representado por um conjunto de enzimas 
que desempenha as funções de reconhecer uma mutação 
no DNA e consertar (reparar) o erro. 
Defeitos na replicação do DNA, na sua transcrição 
para RNA e na tradução deste em proteínas podem causar 
doenças. Podem ainda ocorrer defeitos nas moléculas 
protéicas após a tradução (defeitos pós-traducionais). As 
doenças também podem ocorrer por alterações na 
degradação que se processam normalmente na maioria dos 
componentes celulares (falta de enzimas lisossômicas, 
acarretando em digestão incompleta de substâncias, 
levando ao acúmulo, dentro das células, destes produtos). 
Sistema de reparo do DNA: o 
conjunto de enzimas que 
desempenha as funções de 
reconhecer uma mutação no DNA 
e consertar (reparar) o erro. 
 
 
 
 
 
 47 
Em 1903 determinou-se que os cromossomos seriam as 
unidades hereditárias. Em 1910 decidiu-se que os genes 
estavam situados nos cromossomos. Em 1945 definiu-se gene 
como uma porção de DNA que contém a informação específica 
para a síntese de uma cadeia polipeptídica. De acordo com a 
complexidade do organismo, podemos ter um número variável 
de genes. Em relação à quantidade de genes, em média, 
organismos procariontes apresentam mil genes, eucariontes 
unicelulares 5000, eucariontes multicelulares (vermes) 13000, 
plantas superiores 25000 e mamíferos 40000. 
Os genes responsáveis por novas funções foram 
adicionados durante a evolução. Primeiramente eram 
necessários genes que desempenhassem funções essenciais 
para a vida, posteriormente apareceram genes responsáveis 
pelo aparecimento dos compartimentos celulares, depois genes 
responsáveis pela organização de organismos multicelulares, 
após esta etapa houve o desenvolvimento do sistema imune e 
do sistema nervoso. 
Apenas 1% do genoma humano está representado pelos 
exons que codificam proteínas. A maior parte do genoma está 
representada por DNA repetitivo e DNA intergênico com os 
íntrons constituindo 24% aproximadamente do genoma. 
 
2.4 Proteínas 
 
Proteínas são moléculas formadas por uma ou mais 
cadeias lineares de aminoácidos (cadeias polipeptídicas). 
Realizam a maior parte das tarefas dentro das células e 
incluem enzimas, hormônios, anticorpos, moléculas receptoras 
e estruturais. As proteínas são moléculas grandes formadas 
por centenas ou milhares de aminoácidos. 
Ligação peptídica é a ligação química que ocorre entre 
dois aminoácidos para a formação de um polipeptídio. O grupo 
carboxila de um aminoácido reage com o grupo amino do outro, 
 
 48 
 ocorrendo a eliminação de uma molécula de água. Cadeias 
polipeptídicas são moléculas formadas pela ligação linear de 
aminoácidos. Uma proteína pode conter uma ou mais 
cadeias polipeptídicas, cada uma codificadapor um gene. 
O composto formado pela conjugação de 2 
aminoácidos chama-se dipeptídio. Se houver três 
aminoácidos unidos por ligações peptídicas chama-se 
tripeptídio. Como as proteínas possuem vários aminoácidos 
ligados em cadeia, são chamadas de polipeptídios. São 
conhecidos, até agora, 20 aminoacidos. 
 
 As principais funções das proteínas são: 
a) têm enorme importância na estrutura da matéria viva. 
b) operam como sinalizadoras. 
c) atuam nos processos de movimentação. 
d) funcionam como enzimas (catalisadores biológicos, 
agindo em todas as reações vitais do metabolismo). 
e) agem nos processos de regulação. 
f) atuam no transporte de substâncias. 
 
Para uma enzima agir ela combina-se com as 
substâncias que ela catalisa (substrato), formando um 
composto intermediário, o complexo enzima-substrato 
(substrato é a substância alvo da ação de uma enzima). No 
final da reação, além dos produtos resulta também a enzima 
intacta que pode voltar a catalisar outra reação (Figura 2.5). 
Enzima: uma molécula de 
proteína que promove e 
acelera uma determinada 
reação química biológica, sem 
ser alterada ou destruída. 
 
 
 
 
 
 49 
 
Figura 2.5 Formação do complexo enzima-substrato. 
 
As proteínas apresentam uma estrutura primária, uma 
secundária e uma terciária. A estrutura primária representa a 
seqüência de aminoácidos na proteína. A estrutura secundária 
é resultante do dobramento das cadeias que se enrolam de 
modo complexo, para constituírem um arranjo espacial definido 
e típico da proteína. Já a estrutura terciária é a conformação 
espacial que a molécula de proteína assume sendo 
determinada pela estrutura primária. 
 
DICA: 
 
 Quer conhecer um pouco mais sobre proteínas? Não deixe de 
visitar os sites 
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia
/bioquimica/proteinas.html e 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna 
 
2.5 Lipídios 
 
 Os lipídios celulares formam reservas nutritivas e têm papel 
estrutural. Os compostos de carbono extraídos de células e 
tecidos por solventes orgânicos não-polares (éter, clorofórmio e 
benzeno) são chamados lipídios. 
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/bioquimica/proteinas.html
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/bioquimica/proteinas.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
 
 50 
 Em virtude de serem definidos por sua solubilidade 
nestes solventes e não pela estrutura química, o grupo dos 
lipídios compreende substâncias com propriedades químicas 
muito diferentes. 
 De acordo com suas funções principais, os lipídios 
celulares podem ser divididos em 2 categorias: lipídios de 
reserva nutritiva e lipídios estruturais. As vitaminas A, E e 
K são lipídios dotados de importantes atividades fisiológicas. 
Os lipídios de reserva nutritiva compõem-se de 
gorduras neutras (compostas por um, dois ou, mais 
comumente, três resíduos de ácidos graxos). Esses 
depósitos ocorrem em quase todos os tipos celulares, 
havendo, porém, células especializadas para o acúmulo de 
gorduras neutras, as células adiposas. 
Os lipídios estruturais são componentes estruturais de 
todas as membranas celulares: membrana plasmática, 
envoltório nuclear e membranas do retículo endoplasmático, 
complexo de Golgi, mitocôndrias, cloroplastos e lisossomos. 
Os lipídios estruturais são mais complexos que os 
de reserva. Os lipídios que exercem papel essencialmente 
estrutural, fazendo parte do sistema de membranas das 
células, são os fosfoglicerídios, os esfingolipídios, os 
glicolipídios e o colesterol. O colesterol reduz a fluidez das 
membranas e é bastante abundante na membrana 
plasmática das células animais, ocorrendo, porém, em 
quantidades muito menores nas membranas das 
mitocôndrias e do retículo endoplasmático. 
Os lipídios têm principalmente função energética e 
estrutural (componentes das membranas celulares). 
 
DICA: 
 Saiba mais informações sobre lipídios acessando o site 
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido
 
 51 
2.6 Polissacarídeos 
 
 Os polissacarídeos encontram-se associados à superfície 
externa da membrana celular. São encontrados também como 
reserva nutritiva, que a célula utiliza quando há necessidade 
metabólica ou que é metabolizada para fornecer energia para a 
célula. 
Os polissacarídeos de reserva são o glicogênio nas 
células animais e o amido nas células vegetais. O amido é 
composto de dois tipos de moléculas: a amilose e a 
amilopectina, ambas constituídas por unidades de glicose. 
Além dos polissacarídeos de reserva nutritiva (glicogênio 
e amido), as células sintetizam outros polissacarídeos que se 
prendem à superfície celular, onde desempenham diversas 
funções, servindo, em alguns casos, como elementos de 
sustentação. Combinados com proteínas, esses 
polissacarídeos fazem parte do glicocálix das células animais; 
da parede das células bacterianas e da parede das células das 
plantas. 
Os polissacarídeos têm funções energéticas (glicogênio 
e amido), estruturais (celulares e glicocálix) e informacionais 
(glicocálix e hormônios glicoprotéicos). Os polissacarídeos em 
combinação com proteínas têm papel estrutural; isoladamente 
são encontrados sob a forma de amido e glicogênio. 
 
OBS: A matéria viva tem uma composição química complexa. 
Encontramos tanto substâncias inorgânicas (água e os sais 
minerais) como substâncias orgânicas (proteínas, glicídios, 
lipídios e ácidos nucléicos). 
 
DICA: 
 Quer saber mais sobre polisacarídeos? Não deixe de visitar o 
site http://pt.wikipedia.org/wiki/Polissacar%C3%ADdeo 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Polissacar%C3%ADdeo
 
 52 
2.7 Referencias na web 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA 
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/
citologia/bioquimica/proteinas.html 
http://www.ficharionline.com/ExibeConteudo.php5?idco
nteudo=5319 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna 
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADpido 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Polissacar%C3%ADdeo 
 
2.8 Glossário 
 
Ácido ribonucléico (RNA): Colabora na execução das 
informações genéticas codificadas no DNA ou, em raras 
espécies como os retrovírus, é a molécula que guarda a 
informação genética. Há três tipos de RNA: mensageiro, 
ribossômico e transportador. 
 
Adenina: uma das bases nitrogenadas, abreviada como A, 
presente nos nucleotídeos que se unem para formar o DNA 
e RNA. Pareia com a timina (T) no DNA e com a uracila (U) 
no RNA. 
 
Aminoácido: a unidade química básica das proteínas; nos 
organismos vivos encontram-se vinte tipos de aminoácidos. 
 
Base nitrogenada: Pode ser de quatro tipos no DNA: 
adenina, guanina, citosina e timina. O RNA possui os 
mesmos três primeiros tipos, mas a timina é substituída por 
uracila. 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/bioquimica/proteinas.html
http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/citologia/bioquimica/proteinas.html
http://www.ficharionline.com/ExibeConteudo.php5?idconteudo=5319
http://www.ficharionline.com/ExibeConteudo.php5?idconteudo=5319
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
 
 53 
Cadeias polipeptídicas: uma molécula formada pela ligação 
linear de aminoácidos. Uma proteína pode conter uma ou mais 
cadeias polipeptídicas, cada uma codificada por um gene. 
 
Citosina: uma das bases nitrogenadas, abreviada como C, 
presente nos nucleotídeos que se unem para formar o DNA e o 
RNA. Pareia com a guanina (G) tanto no DNA como no RNA. 
 
Código genético: o código pelo qual a informação genética, 
contida na seqüência de nucleotídeos do DNA, relaciona-se 
com a seqüência de aminoácidos da proteína. Cada três bases 
do DNA (tríplex) especificam um dos vinte aminoácidos na 
proteína. 
 
Códon: uma seqüência de três bases de DNA ou RNA que 
codificaum aminoácido na proteína. 
 
Cromossomos: formados por uma molécula de DNA muito 
longa empacotada com proteína; podem ser facilmente 
visualizados ao microscópio nas células em divisão. O número 
de cromossomos é característico de cada espécie e na espécie 
humana é 46. 
 
Desnaturação do DNA: o processo de separação das fitas 
complementares do DNA ou RNA, que rompe as pontes de 
hidrogênio através de temperaturas elevadas ou do tratamento 
com solução alcalina. 
 
Desoxirribose: molécula de açúcar que compõe os 
nucleotídeos do DNA. 
 
Dipeptídio: dois aminoácidos unidos por ligação peptídica. 
 
 
 54 
DNA: (veja ácido desoxirribonucléico). 
 
DNA mitocondrial: o DNA do cromossomo circular presente 
nas mitocôndrias. 
 
Dupla hélice: estrutura da fita dupla na molécula do DNA, 
com cada uma delas enrolada sobre a outra. 
 
Enzima: uma molécula de proteína que promove e acelera 
uma determinada reação química biológica, sem ser alterada 
ou destruída. 
 
Estrutura primária da proteína: a seqüência de 
aminoácidos na proteína. 
 
Estrutura terciária da proteína: a conformação espacial 
que a molécula de proteína assume e que é determinada 
pela estrutura primária. 
 
Exons: a porção do gene presente no RNA mensageiro 
maduro, em contraste ao íntron, que é retirado. Um gene 
pode ter vários exons. 
 
Fago: abreviatura de bacteriófago. 
 
Gametas: as células reprodutivas, óvulo e espermatozóide, 
que possuem um número haplóide de cromossomos. 
 
Grupo fosfato: uma molécula que compõe os nucleotídeos 
do DNA e do RNA. 
 
Guanina: uma das bases nitrogenadas, abreviada como G, 
presente nos nucleotídeos que se unem para formar o DNA 
 
 55 
 e o RNA. Pareia com a citosina (C) tanto no DNA como no 
RNA. 
 
Hibridização: é a ligação de fitas simples de DNA e/ ou RNA 
por pontes de hidrogênio para formar uma cadeia de fita dupla, 
através do pareamento de bases complementares. 
Íntrons: a porção do gene que está ausente no RNA 
mensageiro maduro e não aparece representada na proteína. 
 
Kilobase (kb): um segmento de DNA com 1.000 pares de 
bases (pb) de comprimento. 
 
Ligação peptídica: a ligação química que ocorre entre dois 
aminoácidos para a formação de um polipeptídio. O grupo 
carboxila de um aminoácido reage com o grupo amino do outro, 
ocorrendo a eliminação de uma molécula de água. 
 
Lisossomos: pequenas vesículas do citoplasma que contém 
enzimas capazes de digerir as substâncias que entram nas 
células. 
 
Macromoléculas: classe de polímeros que compreende os 
ácidos nucléicos (DNA e RNA) e as proteínas. 
 
Megabase (Mb): um segmento de DNA com 1.000kb ou 
1.000.000pb de comprimento. 
 
Mitocôndria: organela citoplasmática que produz energia 
química utilizada pela célula para realizar suas funções. 
 
Monômero: a unidade que se repete em uma molécula longa, 
o polímero. 
 
 
 56 
Mutação: mudança brusca na informação genética; 
normalmente refere-se à alteração de um simples par de 
bases no DNA, mas o termo também inclui alterações 
maiores, visíveis ao microscópio, como as aberrações 
cromossômicas. 
Oligonucleotídeo: um fragmento sintético de DNA 
composto de somente alguns poucos nucleotídeos 
(normalmente de 8 a 50pb). 
 
Par de base (pb): um par de bases complementares 
presente entre as duas cadeias da dupla hélice do DNA. 
 
Polímero: molécula muito longa composta de um grande 
número de subunidades pequenas que se repetem, os 
monômeros. 
 
Pontes de hidrogênio: em uma ponte de hidrogênio, o 
átomo de hidrogênio está ligado a dois outros átomos, que 
em sistemas biológicos podem ser nitrogênio ou oxigênio. As 
pontes de hidrogênio mantêm as duas fitas de DNA unidas 
na dupla hélice e estabilizam a estrutura de proteínas. 
 
“primer”: um pequeno segmento de DNA ou RNA que, 
anelado à fita simples de DNA, permite que a enzima 
polimerase do DNA sintetize a segunda fita de DNA 
formando a dupla hélice. 
 
Proteínas estruturais: formam as estruturas das células e 
tecidos, como por exemplo as membranas celulares. 
 
Retrovírus: um tipo de vírus que tem como material genético 
o RNA e tem sido extensivamente utilizado para a 
transferência gênica em células humanas, quando essas se 
encontram em divisão. 
 
 57 
 
Ribose: molécula de açúcar que compõe os nucleotídeos do 
RNA. 
 
RNA: (veja ácido ribonucléico). 
 
RNA mensageiro (RNAm): classe de RNA que copia a 
mensagem de um gene no DNA e se dirige para os ribossomos 
no citoplasma, onde a informação é utilizada para sintetizar 
uma proteína. 
 
RNA ribossômico (RNAr): classe de RNA que se agrega com 
proteínas para formar os ribossomos. 
 
RNA transportador (RNAt): classe de RNA que carrega os 
aminoácidos que serão ligados na cadeia polipeptídica em 
formação nos ribossomos. Para cada aminoácido existe um 
tipo de RNA transportador. 
 
Seqüência promotora: seqüência de DNA localizada 
anteriormente aos genes que determina o início da transcrição, 
a quantidade de RNA transcrito e, algumas vezes, os tecidos 
nos quais ocorre a transcrição. 
 
Síntese de proteínas: o processo pelo qual os aminoácidos se 
ligam para formar uma proteína. 
 
Substrato: a substância alvo da ação de uma enzima. 
 
Timina: uma das bases nitrogenadas, abreviada como T, 
presente nos nucleotídeos que se unem para formar o DNA e 
pareia com a adenina. 
 
 
 58 
Transcriptase reversa: uma enzima isolada de células 
infectadas pelo retrovírus, que sintetiza um DNA 
complementar (cDNA) a partir de uma fita molde de RNA. 
 
Tripeptídio: três aminoácidos unidos por ligações 
peptídicas. 
 
Uracila: uma das bases nitrogenadas, abreviada com U, 
presente nos nudeotídeos que se unem para formar o RNA e 
pareia com a adenina. 
 
2.9 Guia de estudo 
 
1) Cite as principais macromoléculas envolvidas na 
constituição molecular? Por que elas são chamadas de 
macromoléculas ou polímeros? 
 
2) Cite o nome, respectivamente, dos eventos que formam 
RNA a partir de DNA e proteína a partir de RNA. 
3) Cite as três principais substâncias que compõem os 
ácidos nucléicos. 
 
4) Cite os três tipos de RNA e explique a função de cada um. 
 
5) Quais as funções do DNA e RNA? 
 
6) Explique o modelo tridimensional da molécula de DNA 
proposto por Watson & Crick em 1953. 
 
7) Quais a principais diferenças entre DNA e RNA? 
 
8) O que são proteínas? 
 
9) Cite três funções das proteínas. 
 
 59 
10) Quantos aminoácidos podem ser encontrados em uma 
proteína? 
 
11) Como as proteínas podem ser classificadas? Explique. 
 
12) O que são lipídios? 
 
13) Cite 2 funções dos lipídios. 
 
14) Os lipídios podem ser divididos em duas categorias de 
acordo com suas funções principais. Quais são essas 
categorias? Explique resumidamente cada uma delas. 
 
15) O que são os polissacarídeos? Como eles podem ser 
classificados? Explique. 
 
16) Cite 2 funções dos polissacarídeos. 
 
17) Em relação à estrutura do material genético dos 
organismos eucariotos, pode-se afirmar que: 
 
a) O DNA se apresenta como uma dupla cadeia seqüencial de 
nucleotídeos 
O RNA se apresenta como uma única cadeia seqüencial de 
nucleotídeos 
b) O DNA se apresenta como uma única cadeia seqüencial de 
nucleotídeos 
O RNA se apresenta como uma dupla cadeia seqüencial de 
nucleotídeos 
c) O DNA se apresenta como uma dupla cadeia seqüencial de 
aminoácidos 
O RNA se apresenta como uma única cadeia seqüencial de 
aminoácidos 
 
 60 
d) O DNA se apresenta como uma dupla cadeia seqüencial 
de nucleossomos 
O RNA se apresenta como uma única cadeia seqüencial de 
nucleossomos 
e) O DNA se apresenta como uma dupla cadeia seqüencial 
de proteínas 
 O RNA se apresenta como uma única cadeia seqüencial de 
proteínas 
 
18) Em relação a uma das funções do material genético dos 
organismos eucariotos, pode-se afirmar que: 
a) O DNA é produzido a partir do RNA 
b) O DNA é produzidoa partir de uma proteína 
c) O RNA é produzido a partir de outro RNA 
d) O RNA é produzido a partir de uma proteína 
e) O RNA é produzido a partir de um segmento de DNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 61 
. 
 
 62 
 
UNIDADE 3. Membrana plasmática e digestão 
intracelular. 
62 
3.1 Membrana plasmática 64 
3.2 Modelo do mosaico fluido 64 
3.3 Mecanismos de endocitose 67 
3.3.1. Fagocitose 67 
3.3.2. Pinocitose 68 
3.4 Transporte através da membrana 69 
3.4.1 Difusão passiva 70 
3.4.2. Difusão facilitada 71 
3.4.3 Transporte ativo 72 
3.5 Especializações da membrana 73 
3.6 Web-bibliografia 74 
3.7 Guia de estudo 75 
3.8 Referências 80 
 
 63 
3. MEMBRANA PLASMÁTICA E DIGESTÃO 
INTRACELULAR. 
 
3.1 Membrana plasmática 
 
A membrana plasmática e as demais membranas 
celulares são constituídas principalmente de lipídios, proteínas 
e hidratos de carbono, mas a proporção destes componentes 
varia muito conforme o tipo de membrana. 
 
3.2 Modelo do mosaico fluido 
 
O modelo atualmente mais aceito para a estrutura da 
membrana é o do mosaico fluido, que determina a presença 
de proteínas e lipídios, onde as proteínas encontradas na 
membrana têm movimentação livre no plano da membrana, o 
que permite atuarem como receptores de sinais. 
A bicamada lipídica é o principal componente estrutural 
da membrana celular e organiza-se devido às propriedades 
físicas das moléculas que a constituem (caudas hidrofóbicas no 
interior e cabeças hidrofílicas no exterior). A figura 3.1 ilustra a 
estrutura química das moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas. 
Mosaico fluido: postula 
a existência de um 
mosaico de moléculas 
protéicas colocadas em 
duas camadas fluida de 
lipídios funcionando 
como uma barreira 
seletiva entre o 
citoplasma da célula e o 
seu meio ambiente. 
Figura 3.1: Estrutura 
química das moléculas 
hidrofílicas e 
hidrofóbicas. 
 
 
 64 
Portanto, a membrana é constituída por uma 
camada hidrofóbica média e duas camadas hidrofílicas, uma 
interna (lado citoplasmático) e outra externa, como 
demonstra a figura 3.2. 
 
 
 
Figura 3.2: Modelo da membrana plasmática. O algarismo 1 
assinala a extremidade polar (hidrofílica) das moléculas 
lipídicas. O algarismo 2 assinala a extremidade apolar 
(hidrofóbica) das moléculas lipídicas. O algarismo 3 assinala 
uma molécula de proteína integral. O algarismo 4 assinala 
moléculas de hidratos de carbono associadas a uma 
molécula de proteína, fazendo parte do glicocálix 
(glicocálice). O algarismo 5 assinala uma proteína periférica 
que não está mergulhada na membrana. 
Todas as membranas celulares apresentam a mesma 
estrutura básica que consiste uma bicamada lipídica na qual 
estão embebidas proteínas. Outras proteínas denominadas 
periféricas se projetam da bicamada lipídica para a 
superfície interna ou externa das membranas. A 
representação físico-química e biológica das membranas é 
denominada modelo do Mosaico Fluido. 
As bicamadas lipídicas são altamente impermeáveis a 
moléculas carregadas, não importando a carga e o alto grau 
de hidratação destas moléculas. 
 
 65 
 Externamente à membrana plasmática há o glicocálix, 
sendo este um componente celular dinâmico funcionalmente 
importante, pois protege a membrana celular, podendo atuar 
como filtro em certos capilares sanguíneos (p. ex., no rim) e no 
tecido conjuntivo. Além disso, concentra algumas enzimas (p. 
ex., na cobertura filamentosa que recobre as microvilosidades 
intestinais que contêm todas as enzimas necessárias para a 
digestão terminal dos hidratos de carbono). 
O glicocálix, existente nas células animais, apresenta 
um revestimento externo específico, que facilita sua aderência, 
assim como reações a partículas estranhas, como, por 
exemplo, às células de um órgão transplantado. 
Numerosas evidências demonstram que a superfície 
celular é dotada de certo grau de especificidade, que permite 
às células se reconhecerem mutuamente e estabelecerem 
certos tipos de relacionamento. 
 
DICA: 
 
 Saiba mais informações sobre a membrana celular 
acessando o site 
http://www.guia.heu.nom.br/membrana_da_celula.htm 
 
3.3 Mecanismos de endocitose 
 
 O transporte em quantidade para dentro da célula, também 
chamado endocitose, é feito por dois processos: fagocitose e 
pinocitose. 
 
3.3.1. Fagocitose 
 
É o processo de englobamento de partículas sólidas 
que se encontram no meio ambiente através da emissão de 
pseudópodes. Com o englobamento através dos 
Glicocálix: camada rica 
em hidratos de carbono 
ligados a proteínas ou a 
lipídios. 
Pseudópodes: 
(pseudo=falso; pode=pé). 
Os pseudópodes são 
extensões do citoplasma 
da célula. 
http://www.guia.heu.nom.br/membrana_da_celula.htm
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm
http://www.cynara.com.br/origemvida.htm
 
 66 
 pseudópodes, há a formação de um vacúolo, o fagossomo, 
que penetra no citoplasma. O fagossomo vai se fundir com 
um ou mais lisossomos, ocorrendo então a digestão do 
material fagocitado pelas enzimas hidrolíticas dos 
lisossomos. 
A digestão intracelular é feita nos lisossomos, que 
são corpúsculos geralmente esféricos de estrutura e 
dimensões muito variáveis, sendo que cada lisossomo é 
envolvido por uma unidade de membrana contendo enzimas 
hidrolíticas. 
Nos mamíferos, a fagocitose é feita por células 
especializadas na defesa do organismo, como os 
macrófagos. 
Nos protozoários, a fagocitose participa do processo 
de alimentação. 
 
3.3.2. Pinocitose 
 
É o processo de englobamento de gotículas de 
líquido ou de pequenas quantidades de material através da 
formação de vesículas resultantes de invaginação da 
membrana plasmática. A pinocitose se divide em: 
micropinocitose e macropinocitose. O primeiro tipo dá 
origem a vesículas visíveis somente no microscópio 
eletrônico e o segundo tipo dá origem a vesículas visíveis no 
microscópio óptico. 
As vesículas de fagocitose ou fagossomos e as de 
pinocitose fundem-se com um ou vários lisossomos, 
misturando-se assim o material a ser digerido com as 
enzimas lisossômicas. O novo vacúolo que se forma recebe 
o nome de lisossomo secundário, sendo a designação 
lisossomo primário reservado para o lisossomo que ainda 
não contém substratos. Os lisossomos secundários (corpo 
residual) podem movimentar-se até a membrana plasmática 
 
 67 
, com a qual se fundem. Dessa forma, o seu conteúdo é jogado 
no exterior da célula por exocitose. Os lisossomos também 
podem atuar no processo da autofagia. 
Há mecanismos utilizados por microrganismos 
patogênicos fagocitados, para evitar serem atacados por 
lisossomos. Alguns microrganismos secretam uma 
substância que impede a fusão dos lisossomos com os 
fagossomos. Alguns microrganismos se defendem 
desenvolvendo uma cápsula resistente e impermeável às 
enzimas lisossômicas. Outros microrganismos, ao serem 
fagocitados, rapidamente digerem a membrana que os 
envolvem (membrana do fagossomo), tornando-se livre 
no citoplasma. 
 
DICA: 
 
 Quer conhecer um pouco mais sobre mecanismos de 
endocitose? Não deixe de visitar o site 
http://www.consulteme.com.br/media/index.php/Fagocitose 
 
3.4 Transporte através da membrana 
 
Pelos processos da difusão e transporte ativo, 
moléculas pequenas e íons atravessam a membrana 
plasmática e penetram no citoplasma ou dele saem. Cada 
proteína transporta uma classe particular de moléculas. 
Existem duas classes: proteínas carreadoras e proteínas 
canal. 
As proteínas carreadoras se ligam um soluto específico 
a ser transportado e seu transporte pode ser ativo ou passivo. 
As proteínas canal não necessitam se ligar ao soluto. Formam 
poros hidrofílicos e o transporte ocorre mais rápido do que em 
proteínas carreadoras. Seu transporte é sempre passivo. 
Autofagia: atua na 
renovação de todas ou 
algumas organelas,