AT_BIO_BHC_V01_U00_C00_02_APR

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BIOLOGIA
BIOLOGIA HOJE	
Sérgio Linhares; Fernando Gewandsznajder; Helena Pacca – 1º ano ensino médio
2º Bimestre
Nessa unidade:
Unidade 3 – Célula: unidade da vida
Uma visão geral da célula
Membrana plasmática e citoplasma
Respiração celular e fermentação
Fotossíntese e quimiossíntese
Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
BIOLOGIA HOJE | Volume 1 – 2º Bimestre
CAPÍTULO 6 – Uma visão geral da célula
A invenção do microscópio e a descoberta da célula
Anton van Leeuwenhoek: elaborou lentes capazes de aumentar imagem até 270x.
Robert Hooke: desenvolveu o microscópio composto e observou células na cortiça.
Robert Brown: observou o núcleo de diferentes tipos de células.
Matthias Schleiden: concluiu que célula era unidade básica das plantas.
Theodor Schwann: apontou que célula também era unidade básica dos animais.
OBS: tamanho da célula varia entre 10 µm e 100 µm. Muito pequenas, não podem ser vistas a olho nu.
Teoria celular
Todos os seres vivos são formados por células.
Células são as unidades morfológicas e fisiológicas dos seres.
Célula sempre surge a partir de outra célula.
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CAPÍTULO 6 – Uma visão geral da célula
O estudo da célula
Para observar estruturas e realizar micrografias (fotos das imagens geradas), é preciso preparar uma lâmina, fazendo cortes finos do objeto com o micrótomo e utilizando corantes e fixadores adequados.
Microscópio de luz ou óptico
Sistema de lentes convergentes que aumentam a imagem de um objeto cerca de 1500 vezes. 
Microscópio eletrônico de varredura
Feixe de elétrons varre superfície do objeto e gera imagem tridimensional.
Microscópio eletrônico de transmissão
Apresenta bobinas que desviam feixes de elétrons. Poder de resolução de até 0,0014µm.
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Célula eucariota ou eucariótica
Maior e mais complexa que a célula procariota.
Núcleo individualizado, envolvido por membrana 
(carioteca) e DNA associado a proteínas
(forma cromossomos).
Apresentam várias organelas, além dos ribossomos. 
Seres eucariontes: organismos uni ou pluricelulares formados por células eucariotas, como protozoários, vegetais e animais.
CAPÍTULO 6 – Uma visão geral da célula
Células procariotas e eucariotas
Célula procariota ou procariótica
Ausência de núcleo separado do citoplasma. 
DNA mergulhado em “gelatina”, com água e substâncias dissolvidas.
Ribossomos responsáveis pela síntese de proteínas.
Envolvida por membrana plasmática e parede celular.
Seres procariontes: bactérias e cianobactérias.
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CAPÍTULO 6 – Uma visão geral da célula
O caso do vírus
NIBSC/SPL/Latinstock
Linfócito T, em verde, infectado por vírus HIV, em vermelho (microscópio eletrônico; aumento de 11 mil vezes; imagem colorizada por computador).
A evolução da estrutura da célula
Célula eucariótica deve ter surgido da procariótica por dois processos:
Invaginações da membrana que deram origem a estruturas e organelas.
Invasão de células primitivas por bactérias, que passaram a viver no seu interior dando origem a mitocôndrias e cloroplastos.
O caso do vírus
Organização simples: cápsulas de proteínas envolvendo material genético (DNA ou RNA).
Parasitas intracelulares obrigatórios
Só apresentam propriedades de seres vivos, como replicação, hereditariedade e evolução, no interior de células vivas
Pergunta que divide a ciência: vírus são seres vivos ou não?
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CAPÍTULO 7 – Membrana plasmática e citoplasma
A estrutura da membrana plasmática
Dupla camada de lipídios (regiões polares voltadas para água do interior e exterior da célula e regiões apolares voltadas umas para as outras).
Proteínas integrais e periféricas mergulhadas na dupla camada de lipídios.
Carboidratos ligados às proteínas (glicoproteínas)
Função da membrana:
Controle da entrada e saída de substâncias da célula, com permeabilidade seletiva.
Comunicação entre células e com ambiente externo.
Modelo do mosaico fluido
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CAPÍTULO 7 – Membrana plasmática e citoplasma
Como as substâncias atravessam a membrana
Transporte passivo por difusão
Capacidade que partículas de gases e líquidos têm de se espalhar uniformemente por todo o espaço disponível.
Transporte ativo
Movimento de substâncias através da membrana em sentido contrário da difusão e com gasto de energia. Ex.: bomba de sódio e potássio.
Osmose
Passagem de água de uma solução menos concentrada (hipotônica) para uma mais concentrada (hipertônica) através de uma membrana semipermeável, buscando a isotonicidade.
Transporte de grandes moléculas e partículas
Partículas maiores não conseguem atravessar a membrana celular, logo entram na célula por endocitose (fagocitose ou pinocitose) e são eliminadas por exocitose.
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CAPÍTULO 7 – Membrana plasmática e citoplasma
Envoltórios e especializações da membrana
Glicocálice ou glicocálix: conjunto de glicoproteínas e glicolipídios da face externa da membrana plasmática. Participa do reconhecimento celular e promove adesão entre as células.
Parede celular: protege e sustenta a célula vegetal. Rica em celulose. Possui lamela média (camada de pectina que mantém células unidas) e plasmodesmos (poros pelos quais passam fios de citoplasma e permitem a comunicação entre as células).
Junções celulares: regiões especializadas da membrana que promovem grande adesão ou facilitam a circulação de substâncias. Ex.: desmossomos e nexos.
Microvilosidades: dobras que aumentam a superfície de contato da célula. Ex: microvilos das células intestinais.
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CAPÍTULO 7 – Membrana plasmática e citoplasma
citoplasma
Citoplasma
Material gelatinoso onde organelas estão mergulhadas e onde ocorrem reações químicas.
Citoesqueleto
Conjunto de fibras de proteínas que dá suporte e mantém a forma da célula eucariota.
Centríolos
Participa da formação do fuso mitótico nas células animais. Colaboram com a formação de cílios e flagelos.
Ribossomos
Presentes em todas as células. Responsáveis pela síntese de proteínas. Livres ou acoplados ao retículo.
Retículo endoplasmático
Conjunto de membranas. Transporte e síntese de substâncias. Liso ou granuloso (ribossomos acoplados).
Complexo golgiense
Empacota e secreta proteínas e lipídios para outras células.
Lisossomos
Vesículas com enzimas (hidrolases ácidas), responsáveis pela digestão intracelular.
Vacúolos
Armazenam diversas substâncias fabricadas pelas células (enzimas, pigmentos). Vacúolos contráteis eliminam excesso de água de protozoários.
Mitocôndrias
Realização da respiração celular para obtenção de energia. Possui cristas e DNA próprio.
Plastos
Presentes em plantas e algas. Diferentes tipos. Ex.: cloroplastos possuem clorofila e realizam fotossíntese.
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CAPÍTULO 8 – Respiração celular e fermentação
Aspectos gerais da respiração aeróbia
Reação entre glicose e oxigênio, que forma gás carbônico e água, liberando energia.
Energia produzida é armazenada nas moléculas de ATP, após reação de fosforilação.
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CAPÍTULO 8 – Respiração celular e fermentação
Etapas da respiração aeróbia
Cadeia respiratória: ocorre na membrana interna da mitocôndria. Átomos de hidrogênio são transportados por moléculas intermediárias até o oxigênio, formando água e moléculas de ATP. Também chamada de transporte eletrônico ou fosforilação oxidativa.
Glicólise: ocorre no citosol. Quebra parcial da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico (piruvato).
Ciclo de Krebs: ocorre na matriz mitocondrial. Acetil-CoA e oxaloacetato se ligam e formam ácido cítrico, que sofre desidrogenações e perdas de átomos de carbono e oxigênio em forma de CO2. Libera compostos intermediários e energia de forma gradativa.
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CAPÍTULO 8 – Respiração celular e fermentação
Fermentação
Glicose é quebrada sem consumo de oxigênio.
Organismos anaeróbios restritos ouobrigatórios: não possuem enzimas do ciclo de Krebs e da cadeia respiratória, logo só realizam a fermentação. Ex.: bactérias que causam tétano e botulismo.
Organismos anaeróbios facultativos: podem realizar fermentação caso falte O2. Ex.: levedo de cerveja.
Organismos aeróbios estritos: só fazem respiração aeróbia e morrem quando falta O2. Ex.: ser humano.
Tipos de fermentação
Láctica: produz CO2 e ácido láctico. Realizada por bactérias e pelas nossas células musculares.
Alcoólica: produz CO2 e álcool etílico. Utilizada na produção de bebidas alcoólicas e no fermento biológico.
Respiração anaeróbia
Há ciclo de Krebs e cadeia respiratória, porém O2 não é aceptor final de hidrogênios, mas sim nitratos, sulfatos ou carbonatos.
Fermentação láctica
Fermentação alcoólica
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CAPÍTULO 9 – Fotossíntese e quimiossíntese
Visão geral da fotossíntese
Realizada por plantas e outros organismos fotossintetizantes.
Gás carbônico e água são transformados em glicose e oxigênio na presença de luz:
Açúcares produzidos serão armazenados ou utilizados na respiração.
Local de ocorrência
Seres procariontes: conjunto de membranas e no citosol.
Seres eucariontes: cloroplastos, onde está a clorofila (pigmento que absorve as luzes vermelha, laranja, azul e violeta e reflete a luz verde, o que dá a cor característica das plantas).
 
Fotossíntese: ocorre durante o dia, pois necessita de luz. 
Respiração celular: ocorre durante o dia e a noite, pois plantas não podem parar de respirar.
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CAPÍTULO 9 – Fotossíntese e quimiossíntese
Etapas da fotossíntese
Fotoquímica (clara)
Luz absorvida pela clorofila nos tilacoides e armazenada em ATP. 
Água transformada em hidrogênio e oxigênio.
Química (escura, ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin)
Ocorre nos estromas dos cloroplastos. 
Glicídios são sintetizados a partir do gás carbônico (fixação do carbono) e hidrogênios.
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CAPÍTULO 9 – Fotossíntese e quimiossíntese
Velocidade da fotossíntese
Pode variar de acordo com a intensidade luminosa, a concentração de CO2 e a temperatura.
Quimiossíntese
Realizada por bactérias do solo, que sintetizam substâncias orgânicas a partir de CO2, água e outras substâncias inorgânicas, sem utilizar energia luminosa.
Oxidação de substâncias minerais do solo (Ex: amônia e enxofre) ou da água.
Importância no ciclo do nitrogênio.
BIOLOGIA HOJE | Volume 1 – 2º Bimestre
CAPÍTULO 10 – Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
Componentes do núcleo
Envelope nuclear ou carioteca: membrana dupla com poros.
Cromatina e nucléolos: material genético.
Nucleoplasma ou cariolinfa: líquido no interior do núcleo.
Estruturas dos ácidos nucleicos
DNA e RNA são formados pela união de nucleotídeos.
Nucleotídeos são compostos por: pentose, base nitrogenada e fosfato.
Tipos de bases nitrogenadas: purínicas (adenina e guanina) e pirimidínicas (timina, citosina e uracila-encontrada apenas no RNA-).
Tipos de pentoses: ribose (RNA) e desoxirribose (DNA)
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CAPÍTULO 10 – Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
Estrutura do DNA
Modelo da dupla hélice: duas fitas complementares de polinucleotídeos, torcidas e emparelhadas em sentidos opostos, unidas pelas ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
Cientistas que colaboraram com a descrição da molécula de DNA: Watson, Crick, Wilkins e Rosalind Franklin.
Genoma: conjunto de genes de uma célula que influencia o desenvolvimento das características de um ser vivo.
Proteoma: conjunto de proteínas expressas pelo genoma.
Duplicação do DNA: é semiconservativa (molécula filha de DNA tem uma fita velha e uma nova). 
Controlada por enzimas que promovem o afastamento das fitas, unem os nucleotídeos novos e corrigem possíveis erros. Ex.: DNA polimerase.
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CAPÍTULO 10 – Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
Síntese de proteínas
Estrutura do RNA
Fita simples de polinucleotídeos.
Pentose: sempre ribose.
Bases: adenina, uracila, citosina e guanina.
Tipos principais de RNA:
RNA mensageiro (RNAm): 
leva código genético do DNA para o citoplasma. Determina sequência de aminoácidos da proteína.
RNA transportador (RNAt): 
transporta aminoácidos até local da síntese proteica.
RNA ribossômico (RNAr): 
participa da estrutura dos ribossomos, local onde ocorre síntese proteica.
Transcrição: síntese de RNAm. Enzima RNA polimerase.
Processamento do RNA: corte dos íntrons e união dos éxons.
Tradução: informação do RNAm passa para uma sequência de aminoácidos e forma a proteína. 
Cada trinca de base (códon) corresponde a um aminoácido que é carregado pelo anticódon do RNAt até o ribossomo. 
Essa correspondência se deve ao código genético.
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CAPÍTULO 10 – Núcleo, ácidos nucleicos e clonagem
Mutações
Ocorrem quando uma alteração na sequência de bases nitrogenadas de um segmento do DNA não é corrigida.
Fatores mutagênicos: diferentes tipos de radiações e substâncias químicas.
Podem ser neutras, prejudiciais ou gerar adaptações ao ambiente.
Clonagem
Clones: seres geneticamente iguais entre si.
Clonagem natural: bactérias se reproduzindo assexuadamente e cultivo de plantas a partir de mudas.
Ovelha Dolly: primeiro mamífero clonado a partir de uma célula adulta, por meio da clonagem por transferência nuclear.
Aplicações da clonagem e questões éticas: clonagem reprodutiva e clonagem terapêutica.
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