Unidade I - A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares

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Biologia Celular
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Leandro Francisco do Carmo
Revisão Textual:
Prof. Esp. Claudio Pereira do Nascimento
A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
• Contextualização Histórica da Biologia Celular
• Teoria Celular
• Estrutura Celular
• Carboidratos
 · Contextualizar historicamente o desenvolvimento da biologia celular.
 · Apresentar ao aluno a estrutura e funcionamento da membrana 
plasmática e as organelas membranosas do citoplasma celular.
 · Identificar a relação entre estrutura, morfologia e função das organe-
las celulares.
 · Identificar a integração entre os componentes celulares.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
A Biologia Celular; Estruturas e Funções 
das Organelas Celulares
Orientações de estudo
Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem 
aproveitado e haja uma maior aplicabilidade na sua 
formação acadêmica e atuação profissional, siga 
algumas recomendações básicas: 
Assim:
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e 
horário fixos como o seu “momento do estudo”.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo.
No material de cada Unidade, há leituras indicadas. Entre elas: artigos científicos, livros, vídeos e 
sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você também 
encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua 
interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discussão, 
pois irão auxiliar e verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato 
com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e aprendizagem.
Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte 
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Mantenha o foco! 
Evite se distrair com 
as redes sociais.
Determine um 
horário fixo 
para estudar.
Aproveite as 
indicações 
de Material 
Complementar.
Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar, lembre-se de que uma 
Não se esqueça 
de se alimentar 
e se manter 
hidratado.
Aproveite as 
Conserve seu 
material e local de 
estudos sempre 
organizados.
Procure manter 
contato com seus 
colegas e tutores 
para trocar ideias! 
Isso amplia a 
aprendizagem.
Seja original! 
Nunca plagie 
trabalhos.
UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Contextualização Histórica da Biologia Celular
A biologia, como todas as ciências, é viva, dinâmica e se reconstrói a cada avanço, 
seja dela própria, de outras ciências e de novas tecnologias. A criação da biologia 
celular é um exemplo clássico de como os avanços tecnológicos propiciaram o 
surgimento e o incremento desta ciência.
Figura 1
Fonte: Wikimedia Commons
Os antigos filósofos e estudiosos como Aris-
tóteles (334 – 322 a.C.) afirmavam que os di-
versos organismos vivos eram constituídos por 
fatores muito parecidos, mesmo tendo como 
parâmetro apenas características macroscó-
picas, as quais eram possíveis de serem ana-
lisadas a olho nu. Dessa forma estabeleceu e 
publicou uma das primeiras classificações dos 
seres vivos, baseado em movimentos; os que se 
moviam (animais) e os que não se moviam (ve-
getais). Teofrasto (371 – 287 a.C.) um de seus 
discípulos, classificou mais de 500 vegetais ba-
seado em seu crescimento (árvores, arbustos, 
subarbustos e ervas)
Aristóteles (334 – 322 a.C.)
Já em 1500 d.C., na época das grandes navegações, os europeus, além de espe-
ciarias das índias, traziam vários produtos do oriente, incluindo sedas e outros tecidos. 
Para verificar a qualidade da trama, os comerciantes utilizavam lentes de aumento.
Um fabricante de lentes da época, Hans Jansem, teve um filho, Zacharias 
Jansem, e juntos, em 1590, construíram um tubo e duas lentes, chamado depois 
de microscópio composto.
Zacharias Janssen nasceu em Haia, na Bélgica, mas cresceu em Middelburg 
Holanda, onde era notório por vender óculos nas ruas e por causa disso tinha 
muitos problemas com as autoridades locais. Trabalhava “porta a porta” com outro 
fabricante de óculos, Hans Lippershey, que também pediu para si a invenção do 
telescópio e do microscópio.
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Figura 2 - Microscópio
Fonte: Wikimedia Commons
Jan Swammerdam
Figura 3 - Jan Swammerdam (1637- 1680
Fonte: Wikimedia Commons
Jan Swammerdam (1637- 1680) foi um 
dos pioneiros que utilizou o microscópio para 
estudar o corpo humano, ele foi o primeiro a 
observar os glóbulos vermelhos e a descrever 
estruturas da medula raquidiana, pulmões 
e cérebro. Filho de um farmacêutico em 
Amsterdam que possuía um famoso acervo de 
história natural, foi um grande corroborador 
dos princípios de Descartes quanto ao abordar 
a natureza.
Robert Hooke
Figura 4 - Robert Hooke (1635 -1703)
Fonte: Wikimedia Commons
Robert Hooke (1635 -1703), um ícone 
na Ciência inglesa, foi peça fundamental da 
revolução Científica do século XVII e uma das 
figuras chave da revolução científica.
Aos 13 anos de idade, seu pai suicidou-se e 
Hooke se mudou para Londres onde conheceu 
o Reitor da Universidade de Oxford, o Doutor 
Busdy, que além de orientador, tornou-se um 
grande amigo e um grande incentivador de 
sua carreira.
Hooke foi nomeado Professor na Gresham College na cadeira de geometria 
em 1665.
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Robert Hooke inventou o microscópio composto de três lentes, sendo uma 
ocular, uma objetiva e entre elas uma lente de campo.
Aos 28 anos, em 1665, este cientista publicou 
o Livro Micrographia, uma obra que contêm 57 
descrições de materiais observados no microscópio 
que ele mesmo montou e outras três de seu telescópio.
Nesse trabalho, o autor faz desenhos fidedignos a 
várias amostras observadas de objetos comuns, fazendo 
uma sistematização e ordenação segundo uma hierarquia 
de complexidade, desde matérias artificiais como tecidos 
e malhas; inertes como flocos de neve e gelo; partes de 
animais como patas e olhos de insetos; materiais vegetais 
como carvão e o icônico corte de cortiça, no qual Hooke 
observa espaços vazios por estar observando um tecido 
vegetal morto, circundado pela parede celular. A esses 
espaços, o pesquisador dá o nome de célula, sendo a 
primeira vez que este termo é utilizado. Mais que suas 
gravuras e descrições, essa obra se torna emblemática 
pela utilização de instrumentos nas descrições científicas, 
trazendo avanços a diversos ramos da ciência.
Figura 6
Fonte: Wikimedia Commons
Anton Van Leeuwenhoek
Antonie Van Leeuwenhoek (1632 – 1723), considerado o pai da microbiologia, 
colaborou significativamente para o aperfeiçoamento do microscópio, o que 
possibilitou suas observações em biologia celular para descrever estruturas de células 
vegetais e implementar a nomenclatura de glóbulos, sendo o primeiro a descrever 
as fibras musculares e a observar o fluxo de sangue nos capilares de peixes.
Este cientista construiu microscópios com lentes biconvexa, possibilitando um 
aumento de cerca de 200 vezes.
Figura 5
Fonte: Wikimedia Commons
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Era um comerciante de tecidos e cons-
trutor de microscópios. Ao observar uma 
gota de água ao microscópio, notou pe-
quenos organismos aos quais denominou 
de animálculos, o que mais tarde seriam 
conhecidos como protozoários, colabo-
rando para refutar a teoria da Geração 
Espontânea para os seres chamados in-
feriores. Afirmou que “os seres inferiores 
(microrganismos) que estão presentes em 
um recipiente exposto ao ar não apare-
ciam espontaneamente, mas eram tra-
zidos pelo ar, vento e chuvas, revolucio-
nando os conhecimentos da época.
Figura 7 - Antonie Van Leeuwenhoek (1632 – 1723)
Fonte: Wikimedia Commons
Animálculos de Anton van Leeuwenhoek: https://goo.gl/ZbFpykEx
pl
or
Teoria Celular
Em meados do século XIX (1831), o botânico Mathias Jakob Schleiden e o 
zoólogo Theodor Schiwann, ambos alemães, publicam a Teoria Celular, que 
basicamente afirma que todos os seres vivos são constituídos por células, sendo 
esta a unidade funcional da vida. Essa teoria se baseia em três premissas:
Figura 8 - Mathias Jakob Schleiden
Fonte: Wikimedia Commons
Figura 9 - Theodor Schiwann
Fonte: Wikimedia Commons
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
• “A vida existe somente nas células”: a célula é a unidade funcional da vida, não 
apenas constituintes dos seres vivos, mas é nela que ocorrem todas as reações 
químicas necessárias para a vida. 
• “As células provêm somente de células preexistentes”: uma célula se origina 
somente de outras células, ocorrendo assim a transmissão de material genético.
• “A célula é a unidade de reprodução e transmissão das características 
hereditárias.” Os caracteres hereditários são transmitidos de uma célula mãe 
para as células filhas através da reprodução.
Um século e meio foi o tempo entre a primeira observação e descrição da célula e 
a formulação da Teoria Celular, nesse meio tempo muito conhecimento foi produzido 
por outros cientistas na tentativa de decifrar a estrutura e o funcionamento da célula.
Estrutura Celular
Membranas Celulares 
Todas as membranas celulares são formadas por uma dupla camada contínua 
de lipídeos com proteínas. Tais moléculas são mantidas unidas, prioritariamente, 
por interações hidrofóbicas, em uma estrutura chamada de “mosaico fluido”, sendo 
que sua fluidez é observada pela mobilidade dos componentes em sua estrutura.
A membrana celular possui várias funções que podemos resumir da seguinte forma:
• separar o meio intracelular do extracelular, delimitando a célula;
• é a principal responsável pela penetração e saída de substâncias da célula: 
substâncias adequadas são selecionadas e transferidas para dentro da célula; já 
as substâncias desnecessárias são impedidas de penetrar ou, então, eliminadas 
do citoplasma;
• mantém a constância do meio intracelular;
• tem a capacidade de reconhecer outras células e diversos tipos de moléculas, 
graças a receptores específicos em sua superfície. A resposta pode ser 
contração ou movimento celular, inibição ou estimulação da secreção, síntese 
de anticorpos, proliferação mitótica e outras.
Quanto à composição, a membrana plasmática, assim como as demais membranas 
que compõem as organelas celulares (RER, membrana nuclear, mitocôndria, 
complexo de Golgi e outras), são constituídas principalmente de lipídios, proteínas 
e carboidratos, mas a proporção destes componentes varia muito, conforme o tipo 
de membrana. 
As membranas da bainha de mielina que recobrem as fibras nervosas e têm 
o papel de isolante elétrico contêm 80% de lipídios, enquanto as membranas 
mitocôndrias internas, metabolicamente muito mais ativas, contêm apenas 25% 
de lipídeos. 
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Lipídeos de Membrana
Os lipídeos mais abundantes das mem-
branas celulares contêm radical fosfato e, 
portanto, são chamados de fosfolipídeos. 
São macromoléculas que possuem porções 
polares e porções apolares (afispáticas), uma 
região hidrofílica, “cabeça polar”, que con-
tém o radical fosfato e uma região hidrofóbi-
ca com duas cadeias lineares de ácidos gra-
xos “caudas apolares”. 
Nas membranas, os lipídeos se dispõem de forma a manter as porções 
hidrofóbicas voltadas para o interior da bicamada e as porções hidrofílicas voltadas 
para o exterior da bicamada.
Eicosanoides: https://goo.gl/9KLuOs
Ex
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Alguns lipídeos de membrana estão ligados a carboidratos e são denominados 
Glicolipídeos, seus glicídios estão na região hidrofílica. São componentes de 
muitos receptores da superfície celular.
As membranas de células animais contêm colesterol; já as membranas de células 
vegetais possuem outros esteróis e as células procariontes não contêm esteróis, 
salvo raras exceções. 
Esse lipídeo é formado por quatro anéis hidrofóbicos ligados entre si em uma 
cadeia linear possuindo 8 ou mais C e uma região hidrofílica que contém um grupo 
hidroxila (OH). 
Grande parte da molécula (a região hidrofóbica) fica dentro da camada lipídica 
e a poção menor (região hidrofílica) fica voltada para as superfícies da membrana. 
O colesterol é responsável pela fluidez da estrutura da membrana; quanto maior a 
sua quantidade, menos fluidez terá esta membrana.
O modelo do mosaico fluido, que representa a membrana, assume o “mosaico” 
pela constituição de vários elementos e a característica “fluída”, devido à capacidade 
de movimentação dos diferentes componentes na estrutura da membrana. 
Possui duas camadas de fosfolipídios contínuas, nas quais estão inseridas 
moléculas protéicas. 
As moléculas de camada dupla de lipídeos estão organizadas com suas cadeias 
apolares (hidrofóbicas) voltadas para o interior da membrana, enquanto as cabeças 
polares (hidrofílicas) estão voltadas para o meio extracelular ou para o citoplasma, 
que são meios aquosos. 
Figura 10
Fonte: Wiley-Liss, 1997
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Essas duas camadas lipídicas estão associadas devido à interação hidrofóbica 
de suas cadeias apolares (as micelas lipídicas ficam unidas também devido à 
interação hidrofóbica).
Colesterol
Fibras do citoesqueleto
Glicolipídio
Proteínas periféricas
Proteínas integrais
Oligossacarídeo
Glicoproteína
Figura 11
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Este modelo explica todos os dados experimentais conhecidos que mostram 
que as proteínas se deslocam com muita facilidade no plano da membrana e é um 
modelo válido para todas as membranas celulares.
Proteínas de Membrana
As proteínas das membranas ficam mergulhadas na camada lipídica de tal 
modo que os resíduos hidrofóbicos das proteínas estão no mesmo nível das 
cadeias hidrofóbicas dos lipídeos e os resíduos hidrofílicos das proteínas ficam na 
altura das cabeças polares dos lipídeos, em contato com o meio extracelular ou 
com o citoplasma.
 Cada tipo de membrana tem suas proteínas características que são responsáveis 
pela atividade metabólica dessas membranas (transporte de íons e de moléculas 
polares, a interação com os hormônios e a transdução de sinais). Cerca de 70% das 
proteínas das membranas são integrais, que corresponde à maioria das enzimas, 
glicoproteínas responsáveis pelos grupos sanguíneos, proteínas transportadoras e 
receptoras de hormônios e drogas. 
 As proteínas da membrana podem ser divididas em dois grandes grupos: as 
intrínsecas (integrais) e as extrínsecas (periféricas). No primeiro grupo, temos 
proteínas que atravessam toda a camada lipídica, denominadas proteínas 
transmembrana que, fazendo saliência em ambas as superfícies da membrana, 
podem atravessar a camada lipídica mais de uma vez (proteínas transmembrana de 
passagem múltipla). 
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As células se reconhecem. Existe um grupo de glicoproteínas na superfície da 
membrana plasmática denominadas complexo principal de histocompatibilidade 
ou MHC (major histocompatibility complex). O MHC é responsável pela distinção 
do que é próprio e do que não é próprio do organismo, muito importante para o 
sistema imunológico.
Carboidratos
Os carboidratos fazem parte das glicoproteínas, glicolipídeos e proteogli-
canas. Na membrana plasmática, os carboidratos ficam voltados para o meio 
extracelular e formam uma camada denominada “glicocalice” (glicocalix), que 
possui várias funções:
• Proteção da superfície das células de possíveis lesões mecânicas e químicas;
• Como os oligossacarídeos e polissacarídeos do glicocalix adsorvem água, eles 
conferem à célula uma superfície lisa que auxilia as células móveis tais como os 
leucócitos a abrir caminho por meio de espaços estreitos, impedindo também células 
sanguíneas de grudarem uma nas outras ou nas paredes dos vasos sanguíneos;
• Relaciona-se ao sistema imunológico dando à célula uma marca, uma 
identidade. Exemplo:sistemas sanguíneos ABO, Rh e MHC;
• Processos de adesão entre o óvulo e o espermatozoide.
Transporte de Membrana
Os compostos hidrofóbicos como ácidos graxos, hormônios esteroides e 
anestésicos atravessam facilmente a MP, já os compostos hidrofílicos atravessam 
a membrana plasmática com mais dificuldade, precisando ser transportados por 
intermédio de proteínas específicas de transporte, como as proteínas carreadoras 
e as proteínas canais (canais iônicos). 
 Algumas moléculas de baixo peso molecular como a água, o O2 e o CO2 também 
atravessam a bicamada de fosfolipídeo da membrana com facilidade. Já os íons 
como Na+, o K+, Ca++, Cl-, Fe++ e outros não atravessam a bicamada de fosfolipídeo 
devido a suas características químicas, com cargas positivas e negativas. 
A glicose, que é hidrofílica e não tem baixo peso molecular, também não passa 
pela bicamada de fosfolipídeo e precisa de uma proteína específica de transporte, 
a proteína carreadora, assim como os aminoácidos também precisam de proteínas 
carreadoras específicas.
Para que as moléculas ultrapassem a membrana plasmática, ocorrem mecanismos 
que podem ser:
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
• Transporte Passivo – no qual não há gasto de energia e a difusão ocorre a favor 
do gradiente de concentração. A distribuição do soluto tende a ser uniforme em 
todos os pontos do solvente. A força que impulsiona o soluto para dentro ou 
para fora da célula é a agitação térmica das moléculas do soluto. Substâncias 
hidrofóbicas como os ácidos graxos e vitaminas lipossolúveis e gases como 
O2 e CO2 são transportados diretamente pela bicamada fosfolipídica. Os íons, 
por serem eletricamente carregados, passam por canais iônicos, formados de 
proteínas transmembrana, denominadas proteína canal;
• Difusão Facilitada – também não há gasto de energia e a difusão ocorre a 
favor do gradiente de concentração. No entanto, as substâncias transportadas 
são bem maiores do que na difusão passiva. Glicose e aminoácidos são trans-
portados por proteínas transmembrana denominadas proteínas carreadoras 
ou permeases. São chamadas de permeases, pois, assim como as enzimas, 
possuem um sítio ativo, local onde se liga a molécula a ser transportada;
• Transporte Ativo – nesse tipo de transporte, há gasto de energia (ATP) e o 
transporte ocorre contra o gradiente de concentração, sendo que somente 
íons são transportados por proteínas carreadoras que recebem o nome de 
bomba, a exemplo da bomba de sódio – potássio (Na+/K+);
• Transporte Impulsionado por Gradiente Iônico (Transporte Ativo 
Secundário) – neste caso, uma proteína carreadora transporta Na+ e glicose 
ao mesmo tempo, na mesma direção, para dentro da célula. Esta proteína não 
gasta ATP, mas o forte gradiente eletroquímico favorável à entrada do Na+ 
é criada por bombas de Na+, que consomem ATP, para mandar o Na+ para 
fora da célula contra o gradiente de concentração;
• Fagocitose – neste processo ocorre o englobamento de partículas sólidas 
pela membrana plasmática, por projeções denominados de pseudópodos. Os 
macrófagos (células brancas ameboides) do sistema imunológico fagocitam 
bactérias patogênicas e outras células e substâncias estranhas (toxinas e 
venenos) ao nosso organismo;
• Pinocitose – ao contrário da fagocitose, é caracterizado pela invaginação da 
membrana, puxando, assim, soluções extracelulares. Pode servir como um 
sistema de transporte por meio de uma célula. 
Tanto a fagocitose como a pinocitose são denominadas endocitoses, antago-
nicamente ao processo de exocitose ou clasmocitose, quando a célula “expulsa” 
algum tipo de material intracelular.
Especializações da Membrana Plasmática
As microvilosidades são projeções citoplasmáticas na superfície celular 
responsáveis pela ampliação da superfície celular que visa as trocas entre a célula 
e o meio. Estão presentes nas células epiteliais de absorção do intestino delgado, 
no qual aumentam a superfície de absorção de nutriente e dos túbulos proximais 
dos rins.
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Figura 12
Recobrindo externamente a vilosidade, existe um glicocalix desenvolvido, 
principalmente no intestino. O tamanho e a densidade das microvilosidades varia 
conforme o tipo celular.
Epitélio de revestimento intestinal: https://goo.gl/so51RJ
Ex
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Desmossomos 
Os desmossomos (do grego desmos, ligação, e somatos, corpo) é a principal 
estrutura de união entre as células. Podemos comparar um desmossomo a um 
botão de pressão constituído por duas metades que se encaixam, estando uma 
metade localizada na membrana de uma das células e a outra na célula vizinha. 
Em cada célula existe uma placa circular de proteína, situada bem junto 
à membrana, desta partem substâncias colantes, chamadas desmogleínas, 
atravessando as membranas e unindo as células na região de contato. As placas 
também estão ligadas a um grande número de filamentos de queratina.
Os desmossomos promovem a adesão intercelular ancorando os filamentos 
intermediários do citoesqueleto de uma célula aos da célula adjacentes. São 
formados juntos a proteínas transmembranas, as caderinas.
Esta ligação necessita de Ca++ no espaço intercelular. Estão presentes em células 
que sofrem tração, como as células do epitélio do tubo digestório. 
Caso os níveis de Ca++ diminuam muito no espaço intercelular, as células perdem 
a capacidade de adesão e se descolam, o que pode causar metástases. 
Interdigitações
Em células de vários tecidos, é comum observarmos a ocorrência de 
pregueamento entre as membranas plasmáticas de duas células adjacentes. Essas 
pregas, conhecidas como interdigitações, são responsáveis por ampliar a superfície 
de contato entre as células, promovendo maior adesão celular e, ainda, facilitam a 
passagem de substâncias entre elas. 
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Retículo Endoplasmático
O Retículo Endoplasmático é um sistema de comunicação interna das células. 
É formado por várias membranas, criando canais que se estendem do citoplasma 
até a carioteca (membrana que envolve o núcleo celular). 
Dentro do retículo, várias substâncias são carregadas de um ponto até outro, 
dependendo da necessidade. Por exemplo, as vesículas produzidas no complexo 
golgiense, contendo enzimas, são transportadas pelo retículo endoplasmático até 
a membrana celular. Pode-se distinguir dois tipos de retículo: rugoso (ou granular) 
e liso (ou agranular).
O retículo endoplasmático rugoso (RER), também chamado de ergastoplas-
ma, é formado por sacos achatados, cujas membranas têm aspecto verrugoso 
devido à presença de grânulos – os ribossomos – aderidos à sua superfície externa 
(voltada para o citosol).
Interdigitações
Membrana celular
Núcleo
Figura 13 - Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)
O RER é mais encontrado em células secretoras, como o pâncreas. 
As proteínas sintetizadas nos ribossomos penetram no interior do RER, de onde 
são secretadas para o exterior da célula ou para partes da célula como o complexo 
de Golgiense, o núcleo e as mitocôndrias. Esta organela também tem a função 
de síntese de glicoproteínas.
O retículo endoplasmático liso (REL) é uma organela constituída de membrana 
simples desprovida de ribossomos, que forma túbulos que se intercomunicam. 
Muito desenvolvido em células que exportam materiais, como as células que 
secretam hormônios ou as células hepáticas, no interior do REL, ocorre a síntese 
de ácidos graxos, fosfolipídios, colesterol e lecitinas, os principais componentes 
lipídicos de todas as membranas celulares. Também produzem hormônios esteroides 
(testosterona e os estrógenos). 
Em células hepáticas, enzimas presentes em seu interior podem inativar ou 
desintoxicar uma variedade de substâncias químicas, incluindo álcool, medicamentos, 
pesticidas e agentes carcinogênicos (agentes causadores de câncer). 
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Já nas células musculares, o REL guarda o ATP, molécula que armazena energia, 
que será utilizada nos movimentos.
Carioteca
Retículoendoplasmático
rugoso Retículo
endoplasmático
liso
Núcleo
Figura 14
Fonte: Adaptado de Wikimedia Commons
Complexo Golgiense
O nome Golgiense é derivado do nome de seu descobridor, Camilo Golgi, 
médico histologista italiano que viveu entre 1843 e 1926. 
O aparelho de gongiense está presente em praticamente todas as células 
eucariontes e consiste em um sistema de bolsas membranosas achatadas, empilhadas 
como pratos. Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomo.
Nas células animais, os dictiossomos geralmente se encontram reunidos em um 
único local, próximo ao núcleo; já nas células vegetais, geralmente os dictiossomos 
se encontram espalhados por várias áreas do citoplasma. 
Essas bolsas (dictiossomos) servem para receber proteínas ribossomais em forma 
de vesículas, provenientes do retículo endoplasmático. 
O complexo golgiense (CG) possui um lado convexo, chamado de face cis, e 
outro côncavo, chamado de face trans. Pela parte convexa (face cis), fundem-se 
vesículas transportadoras que vêm do retículo endoplasmático, de modo antagônico; 
da face trans desprendem-se vesículas que levam moléculas que foram modificadas 
pelo CG.
Esta organela atua como centro de armazenamento, transformação, 
empacotamento e remessa de substâncias para diversas partes da célula. Muitas 
das substâncias que passam pelo aparelho de gongiense serão eliminadas da célula 
(exocitose), indo atuar em diferentes partes do organismo, como, por exemplo, 
as enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos 
(estômago, intestino, pâncreas). 
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Outras substâncias, tais como o muco que lubrifica as superfícies internas do 
nosso corpo, também são processadas e eliminadas pelo complexo golgiense.
Assim, o principal papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de 
substâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado 
secreção celular. Esta organela aparece mais em células secretoras de substâncias, 
como pâncreas, hipófise, tireoide e células presentes no intestino que geram o 
muco intestinal.
Enzimas digestivas do pâncreas, por exemplo, são produzidas no RER e levadas até 
as bolsas do complexo golgiense, onde são empacotadas em pequenas bolsas que se 
desprendem dos dictiossomos e se acumulam em um dos polos da célula pancreática.
Quando chega o sinal de que há alimento para ser digerido, as bolsas cheias de 
enzimas se deslocam até a membrana plasmática, fundem-se com ela e eliminam 
seu conteúdo para o meio exterior.
Vesículas secretoras deixando a rede trans
Vesículas de transferência
vinda do RER
Sacos de Goigi
Região Cis
Região Medial
Região Trans
Face Cis
Face Trans
Figura 15
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
A produção de enzimas digestivas pelo pâncreas é apenas um entre muitos 
exemplos do papel dessa organela nos processos de secreção celular; praticamente 
todas as células do corpo sintetizam e secretam uma grande variedade de proteínas 
que atuam fora delas.
O CG desempenha um papel importante na formação dos espermatozoides que 
contêm bolsas repletas de enzimas digestivas e que irão perfurar as membranas do 
óvulo e permitir a fecundação. 
A bolsa de enzimas do espermatozoide maduro, originada no aparelho de Golgi, 
é o acrossomo (do grego acros, alto, topo, e somatos, corpo), termo que significa 
“corpo localizado no topo do espermatozoide”.
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Formação da Lamela Média em Células Vegetais
Nas plantas, o CG exerce a função de estruturação da lamela média, que é a pri-
meira membrana que separa as células recém-formadas no processo de divisão celular. 
Os dictiossomos armazenam grande quantidade do polissacarídeo pectina e, 
assim que ocorre a formação das células, este carboidrato é eliminado e depositado 
entre as células irmãs, formando a primeira separação entre ela.
Lisossomos
Os lisossomos (do grego lise, quebra, 
destruição) são vesículas membranosas 
que contêm enzimas capazes de digerir 
substâncias orgânicas. 
Com origem no complexo golgiense, os 
lisossomos estão presentes em praticamente 
todas as células eucariontes. 
As enzimas são produzidas no RER 
e migram para os dictiossomos, sendo 
identificadas e enviadas para uma região 
especial do CG, onde são empacotadas e 
liberadas na forma de pequenas vesículas. 
Os lisossomos são organelas responsá-
veis pela digestão intracelular. As vesículas 
formadas na fagocitose e na pinocitose, 
que contêm partículas capturadas no meio 
externo, fundem-se aos lisossomos, dando 
origem a vesículas maiores, os fagossomos ou pinossomos, que também são de-
nominadas de vacúolos digestivos; em seu interior, as substâncias originalmente 
presentes são digeridas pelas enzimas lisossômicas.
À medida que a digestão intracelular ocorre, as partículas capturadas pelas 
células são quebradas em pequenas moléculas que atravessam a membrana do 
vacúolo digestivo, passando para o citosol. Essas moléculas serão utilizadas na 
fabricação de novas substâncias e no fornecimento de energia à célula.
Eventuais restos do processo digestivo, constituídos por material que não foi digerido, 
permanecem dentro do vacúolo, que passam a ser chamados vacúolo residual.
Muitas células eliminam o conteúdo do vacúolo residual para o meio exterior. 
Nesse processo, denominado clasmocitose, o vacúolo residual encosta na membrana 
plasmática e funde-se com ela, lançando seu conteúdo para o meio externo.
Acrossomo
Núcleo
Centríolo
Flagelo
Mitocôndrias
Figura 16
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Autofagia
Todas as células praticam autofagia (do grego autos, próprio, e phagein, comer), 
digerindo partes de si mesmas com o auxílio de seus lisossomos. 
Em determinadas situações, a autofagia é uma atividade puramente alimentar. 
Quando um organismo é privado de alimento e as reservas do seu corpo se esgotam, 
as células, como estratégia de sobrevivência no momento de crise, passam a digerir 
partes de si mesmas. 
Partícula
alimentar
Membrana
Plasmática
Retículo
Endoplasmático
Rugoso
Vesúcula de
Transporte
Complexo
de Golgi
Vacúolo
Digestivo
Digestão
Lisossomas
Lisossomas
Fagocitose
Figura 17
No dia a dia da vida de uma célula, a autofagia permite destruir organelas 
celulares desgastadas e reaproveita alguns de seus componentes moleculares.
O processo da autofagia se inicia com a aproximação dos lisossomos da estrutura 
a ser eliminada. Esta é cercada e envolvida pelos lisossomos, ficando contida em 
uma vesícula repleta de enzimas denominada vacúolo autofágico.
Por meio da autofagia, uma célula destrói e reconstrói seus constituintes, centenas 
ou até milhares de vezes. Uma célula nervosa do cérebro, por exemplo, formada 
em nossa vida embrionária, tem todos os seus componentes (exceto os genes) com 
menos de um mês de idade. Uma célula de nosso fígado, a cada semana, digere e 
reconstrói a maioria de seus componentes. 
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Na silicose (“doença dos mineiros”), que ataca os pulmões, ocorre a ruptura 
dos lisossomos de células fagocitárias (macrófagos) com consequente digestão dos 
componentes e morte celular.
Certas doenças degenerativas do organismo humano são creditadas à liberação 
de enzimas lisossômicas dentro da célula; isso aconteceria, por exemplo, em certos 
casos de artrite, doença das articulações ósseas. 
Peroxissomos
Peroxissomos são vesículas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas 
digestivas. Sua semelhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos 
com eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje se sabe que os peroxissomos 
diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.
Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras e 
aminoácidos, têm também grandes quantidades da enzima catalase. Esta enzima 
converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada 
(H2O2), água e gás oxigênio. 
A água oxigenada se forma normalmente durante a degradaçãode gorduras e 
de aminoácidos, mas, em grande quantidade, pode causar lesões à célula. 
Apesar das descobertas recentes envolvendo os peroxissomos, a função dessas 
organelas no metabolismo celular ainda é pouco conhecida. Entre outras funções, 
acredita-se que participem dos processos de desintoxicação da célula. 
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UNIDADE A Biologia Celular; Estruturas e Funções das Organelas Celulares
Material Complementar
Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Vídeos
Introdução a Citologia
https://youtu.be/Gqlorz9nMaY
Historia da Microscopia
https://youtu.be/-y0ddgq3wHQ
Bio é vida - Viagem à Célula (Vídeo UNICAMP)
https://youtu.be/JEZE9ykJGpg
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Referências
ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 5.ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
CARVALHO, H. F.; RECCO-PIMENTEL, S. M. A Célula 2001. São Paulo: 
Manole, 2001.
COTRAN, R. S.; KUMAR, V.; COLLINS, T. Robbins: patologia estrutural e 
funcional. 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2000.
JUNQUEIRA L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 8. ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.
KARP, G. Biologia celular e molecular: conceitos e experimentos. Sao Paulo: 
Manole, 2005.
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