Estrutura Celular - Citologia

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BIOLOGIABIOLOGIA
CAP. 02
ESTRUTURA CELULAR
Exportado em: 05/04/2021
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Na foto, obtida por microscopia eletrônica de varredura, observa-se uma célula cancerígena (verde) sendo atacada por
uma célula de defesa do sangue (amarela). A imagem foi colorida artificialmente.
Steve Gschmeissner / Science Photo Library
Compreender do que os seres vivos são feitos é um desafio antigo do ser humano. Em 1838-
39, os cientistas alemães Matthias Schleiden e Theodor Schwann, baseados em diversos
estudos com diferentes plantas e animais, afirmaram que todos os seres vivos são
formados por células. Rudolph Virchow, em 1855, acrescentou a ideia de que toda célula
Estrutura celularEstrutura celular
1
se origina de outra célula já existente. Assim, concluiu-se que as células são as unidades
morfológicas que compõem os seres vivos. Essas afirmações constituem a Teoria Celular.
Uma célula é formada principalmente por água, proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos
nucleicos e, em menores quantidades, sais minerais e outras substâncias. Ela possui a
capacidade de produzir e degradar diferentes moléculas.
Além disso, a célula se relaciona com o ambiente à sua volta devido à troca de substâncias
entre eles. A área da Biologia que estuda a célula é chamada de Citologia.
As células são constituídas de estruturas em comum. Todas possuem uma fina película
denominada membrana plasmática,que envolve todas as estruturas internas da célula e o
líquido que a preenche. Esse líquido e as estruturas compõem o citoplasma. É a membrana
plasmática que estabelece o contato, faz intercâmbio e mantém o meio intracelular com
composição distinta do meio externo.
Dependendo do organismo ou do tipo de função que a célula irá exercer, outras estruturas
estarão presentes. Por exemplo, as bactérias não apresentam membrana envolvendo o seu
material genético. Já os demais seres vivos possuem a carioteca, uma membrana que envolve
o DNA. Outro exemplo é a parede celular, estrutura presente nas células de bactérias,
fungos e plantas.
Representação de uma célula animal geral. A primeira está inteira, e a segunda, em corte. É possível observar a
membrana plasmática, o citoplasma e outras estruturas celulares.
Eranicle / Shutterstock.com
Citoplasma
Citoplasma e organelas citoplasmáticasCitoplasma e organelas citoplasmáticas
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O citoplasma é todo o material que se encontra envolvido pela membrana plasmática. Ele é
formado pelo líquido chamado citosol e por diversas estruturas que serão estudadas a
seguir.
Nas células de animais, plantas, algas, fungos e protozoários, o material genético (DNA)
encontra-se envolvido por uma membrana chamada carioteca, que forma o núcleo. Além
disso, o citoplasma contém um conjunto de estruturas não membranosas, como os
ribossomos, o citoesqueleto e os centríolos, e as organelas membranosas: retículo
endoplasmático, complexo golgiense, lisossomo, peroxissomo, mitocôndria, plastos e vacúolo,
as quais serão estudadas a seguir. O núcleo será estudado posteriormente. Por possuírem
organelas membranosas, em especial a carioteca, essas células são chamadas de eucarióticas.
Já nas células de bactérias, o material genético não é delimitado por um envoltório, ou seja,
estas células não possuem carioteca. Assim, o DNA fica no citoplasma junto com os
ribossomos e não há organelas citoplasmáticas. Por isso, as células bacterianas são chamadas
de procarióticas.
Representação de uma célula eucariótica em corte: uma célula animal.
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Representação de uma célula eucariótica em corte: uma célula vegetal.
Organelas citoplasmáticas
Ribossomo
Os ribossomos são estruturas celulares presentes em todos os tipos celulares, ou seja, em
procariotos e eucariotos. São compostos de duas subunidades originadas da associação entre
RNA e proteínas; portanto, não são membranosos. São visíveis somente com o uso de
microscopia eletrônica.
(A) Imagem de diversos ribossomos obtida por microscópio eletrônico de transmissão. Os ribossomos são os pequenos
grãos escurecidos. (B) Representação de um ribossomo com suas duas subunidades.
Nos eucariotos, os ribossomos estão presentes no citoplasma (livres no citosol ou aderidos à
superfície do retículo endoplasmático rugoso), em mitocôndrias e nos cloroplastos. A função
do ribossomo é promover a síntese de proteínas. Para isso, ele utiliza a informação contida
no material genético (RNA). Muitas vezes, vários ribossomos encontram-se ligados ao mesmo
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RNA, formando o polirribossomo ou polissomo.
Retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático é uma rede de túbulos (canais) membranosos dentro da célula.
Essa organela é responsável por síntese (produção), armazenamento e distribuição de
substâncias.
Existem dois tipos de retículo: retículo endoplasmático granuloso (REG) e retículo
endoplasmático não granuloso (RENG). A diferença fundamental entre os dois é que o
retículo endoplasmático granuloso possui ribossomos aderidos à sua membrana, o que não
é visto no retículo endoplasmático não granuloso.
O REG é responsável pela síntese e distribuição de proteínas. Essas proteínas são produzidas
pelos ribossomos presentes na membrana do REG e em seguida transferidas para o lúmen
desse sistema de canais. Muitas dessas proteínas atuarão em outras partes da célula ou fora
dela, por isso precisam ser transportadas. Ao longo do trajeto, a proteína poderá passar por
modificações para que possa realizar sua função.
O RENG, também chamado de retículo endoplasmático liso, realiza a síntese de lipídios e de
hormônios esteroides, o armazenamento de íons cálcio (no caso do RENG das células
musculares) e a eliminação de substâncias tóxicas.
 Glossário
Lúmen: espaço no interior de um órgão ou organela tubular.
Complexo golgiense
O complexo golgiense consiste em um conjunto de bolsas membranosas achatadas e
empilhadas. Ele recebe proteínas e lipídios produzidos pelos retículos e os modifica para que
possam exercer suas funções – isso é chamado de processamento. Além disso, essa organela
armazena diferentes substâncias, origina vesículas que secretam substâncias, ou seja, as
transporta para o meio extracelular e forma os lisossomos, organelas relacionadas com a
digestão intracelular. Alguns carboidratos são produzidos pelo complexo golgiense, como a
celulose da parede celular das células das plantas. Outra função é a formação do acrossomo,
uma estrutura presente no espermatozoide que auxilia na fecundação. Além disso, é essa
organela que forma a lamela média nas células vegetais.
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Em geral, o complexo golgiense é formado por quatro a seis bolsas empilhadas; uma
característica marcante dessa organela é a presença de duas faces: uma cis e outra trans. A
face cis tem formato convexo e está associada ao retículo endoplasmático, por isso recebe
vesículas desta organela; a face trans tem formato côncavo e recebe as vesículas da face cis e
as envia para outras partes da célula.
Representação da célula com os retículos endoplasmáticos granuloso e não granuloso (RE) e o complexo golgiense (CG).
Lisossomo
Os lisossomos são vesículas membranosas formadas pelo complexo golgiense. Em seu
interior estão armazenadas enzimas com capacidade de promover digestão de muitas
substâncias. Assim, a função dos lisossomos é promover a digestão de materiais ou
substâncias procedentes do meio externo (heterofagia), de componentes da própria célula
(autofagia) e, em certas situações, atuar na autodigestão da célula (autólise).
No processo de heterofagia, após a endocitose ocorre fusão do fagossomo (ou do pinossomo)
com o lisossomo, o qual contém enzimas digestivas. Forma-se então o lisossomo secundário
ou vacúolo digestivo. Nesse vacúolo ocorrerá a digestão, e o material não utilizado pela
célula será eliminado por exocitose.
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Esquema de como ocorre a heterofagia.
shutterstock.com
Já na autofagia,uma dupla membrana se forma dentro da célula e engloba partículas e/ou
organelas que precisam ser descartadas, formando uma vesícula. O lisossomo se funde a essa
vesícula e digere tais partículas.
Esquema de como ocorre a autofagia.
shutterstock.com
Peroxissomo
Encontrados em células animais e vegetais, os peroxissomos são organelas citoplasmáticas
membranosas com diâmetro entre e O termo peroxissomo foi criado em razão
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da existência, nessa organela, da enzima catalase, que degrada moléculas de peróxido de
hidrogênio chamado popularmente de água oxigenada. Essa substância é tóxica para
as células, por isso a catalase a degrada em água e gás oxigênio 
Além da catalase, nessas organelas existem mais de 50 enzimas diferentes relacionadas com
diversas atividades. Há enzimas relacionadas com a oxidação de ácidos graxos que serão
usados pela célula na produção de energia. No fígado, as enzimas dos peroxissomos estão
ligadas à síntese de colesterol e à produção de componentes da bile. São encontradas
também enzimas responsáveis pela oxidação de proteínas e substâncias tóxicas, como o
álcool presente em determinadas bebidas.
Mitocôndria
As mitocôndrias são organelas citoplasmáticas com dupla membrana, presentes na maioria
das células eucarióticas. Apresentam cerca de de comprimento, por isso podem ser
visualizadas por meio da microscopia de luz, e são conhecidas há mais de um século. O
espaço entre as duas membranas (externa e interna) é chamado de espaço intermembranas.
A membrana interna apresenta dobras chamadas de cristas mitocondriais e o interior
mitocondrial é preenchido por líquido chamado matriz mitocondrial. Na matriz, encontram-
se ácidos nucleicos (DNA e RNA), ribossomos e diversas proteínas.
Representação de uma mitocôndria em corte, mostrando diversos componentes internos.
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Imagem de uma mitocôndria obtida por microscopia eletrônica de transmissão.
A mitocôndria é a organela responsável pela produção de moléculas de ATP a partir da
degradação de carboidratos e lipídios. As moléculas de ATP armazenam energia que será
utilizada pela célula em suas diversas atividades. Assim, cabe à mitocôndria realizar a
respiração celular, processo de obtenção de energia realizado pelas células eucariontes.
Outras funções também são atribuídas às mitocôndrias, como a produção de substâncias
derivadas do colesterol e o armazenamento de íons de cálcio.
Importante: teoria endossimbiótica 
As mitocôndrias e os plastos são organelas que, além de apresentarem seu próprio
material genético, possuem outras características muito particulares, como a dupla
membrana e seu tamanho avantajado. Essas características levaram Lynn Margulis,
cientista nascida nos Estados Unidos, a criar a teoria endossimbiótica, a qual explica
que mitocôndrias e plastos eram, antes, seres unicelulares procariontes e que, por
algum motivo, eles viraram simbiontes de outras células. A simbiose foi tão bem-
sucedida que eles passaram a fazer parte da célula, deixando de ser seres vivos
independentes. A teoria é importante, inclusive, para entendermos o surgimento de
seres mais complexos, eucariontes e pluricelulares.
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Várias células vegetais com inúmeros cloroplastos em seu interior e a representação de um cloroplasto em corte,
mostrando seus componentes internos.
Foto de um cloroplasto obtida por microscopia eletrônica de transmissão.
Vacúolo
O vacúolo é uma estrutura típica das células dos vegetais. Ele apresenta uma membrana,
denominada tonoplasto, que delimita seu espaço interno. Dentro do vacúolo fica uma mistura
de água e outras substâncias (aminoácidos, proteínas, carboidratos, íons, resíduos, pigmentos
etc).
O vacúolo é fundamental para a regulação osmótica, ou seja, é responsável pela manutenção
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da quantidade de água presente na célula. Além disso, o vacúolo pode atuar na digestão de
substâncias, função semelhante à dos lisossomos.
Citoesqueleto
Com a microscopia eletrônica, foi possível demonstrar que no citoplasma há também o
citoesqueleto ou retículo microtrabecular. Esse componente celular é uma rede de proteínas
que se estende por todo o citoplasma e executa diversas funções, como sustentação da célula,
movimento de vesículas no citoplasma, separação do material genético durante a divisão
celular, organização de microvilosidades, realização de movimentos (ameboide e ciclose),
organização de cílios e flagelos, crescimento do axônio e contração muscular.
Uma célula vista por microscopia de fluorescência. Os filamentos do citoesqueleto
foram corados de verde e vermelho.
O citoesqueleto é constituído por três tipos de filamento: os microtúbulos, os microfilamentos
e os filamentos intermediários. Os microtúbulos atuam como trilhos para o transporte de
vesículas e organelas. Atuam também na divisão celular, participam da formação dos
centríolos e da organização de cílios e flagelos. Os filamentos de actina, ou microfilamentos,
ajudam a manter o formato da célula, relacionam-se com os movimentos celulares e dão
sustentação às microvilosidades. Os filamentos intermediários auxiliam na sustentação do
núcleo e de organelas e aumentam a resistência da célula.
Veja, a seguir, tipos de filamento que compõem o citoesqueleto:
Filamentos intermediários são responsáveis pela manutenção da estrutura celular. Apresentam um diâmetro de
aproximadamente 10 nm.
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Microtúbulos se originam nos centrômeros e apresentam rigidez maior que os filamentos intermediários e que os
filamentos de actina.
Os filamentos de actina, que são polímeros de actina, são as estruturas mais flexíveis do citoesqueleto.
Centríolos
Durante a divisão celular, os centríolos participam da organização das fibras do citoesqueleto
(fibras do fuso) que separam o material genético que irá para cada célula-filha. Os
centríolos são estruturas com o formato de dois cilindros ocos dispostos perpendicularmente
(em ângulo reto). Essa estrutura não está presente em plantas e fungos. Cada cilindro é
constituído por nove conjuntos de três microtúbulos. Esses dois cilindros, dispostos em
ângulo reto, associam-se a proteínas estabelecendo o centrossomo. O centrossomo é a região
responsável pela organização dos microtúbulos que participarão da divisão celular.
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Representação dos centríolos. Essas estruturas são formadas por nove trincas de microtúbulos.
Centríolo visto pelo topo dos microtúbulos.
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Estrutura dos centríolos na base dos flagelos.
Wikimedia Commons
Os centríolos originam estruturas denominadas cílios e flagelos, as quais estão presentes em
diversas algas, protozoários e em determinadas células animais, por exemplo, os
espermatozoides. Cílios e flagelos possuem organização interna semelhante, mas diferem na
quantidade, no comprimento e no padrão de movimento.
Os cílios são mais curtos, encontrados em grande quantidade, apresentam movimento de
"vaivém" e permitem o movimento dos paramécios na água, por exemplo. Também estão
presentes nas células epiteliais da traqueia e auxiliam na limpeza das vias respiratórias.
Já os flagelos são maiores, estão presentes em menor quantidade e possuem movimento de
chicoteio. Também são estruturas locomotoras de diversos tipos de células de algas e células
reprodutoras que se locomovem em meio líquido, como o espermatozoide.
Esquema mostrado a diferença na movimentação dos cílios e dos flagelos.
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Células epiteliais da traqueia possuem cílios.
Espermatozoides apresentam flagelos.
Parede celular
Nas células de bactérias, fungos, algas e plantas existe a parede celular, que se localiza sobre
a membrana plasmática e está voltada para o meio externo. Nas plantas, essa parede contém
celulose, moléculas de água, outros polissacarídios e, em alguns tipos de células vegetais,
substâncias que endurecem a parede celular, como a suberina e a lignina.
Representação de uma célula bacteriana.
Parede celular e membrana plasmáticaParede celular e membrana plasmática
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Representação de uma célula vegetal indicando aparede celular.
A parede celular das plantas forma-se com o surgimento da lamela média, que é constituída,
principalmente, por pectina, mantendo duas células adjacentes unidas. Sobre a lamela
média, deposita-se a parede vegetal. Entre células vegetais adjacentes existem poros
denominados plasmodesmos, que permitem a comunicação e o movimento de pequenas
moléculas.
Representação de várias células vegetais. Após a formação da parede celular entre duas células, alguns locais não são
totalmente fechados, originando os plasmodesmos.
Membrana plasmática
Uma importante função da membrana plasmática é delimitar o conteúdo celular. Além disso,
ela forma uma barreira entre os meios extra e intracelular. Assim, permite a passagem de
certas substâncias para dentro ou fora da célula e impede a passagem de outras. A
membrana também participa da comunicação entre as células e do reconhecimento entre
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essas células e as substâncias do meio externo, pois reconhece neurotransmissores, antígenos,
hormônios e receptores de outras células.
O uso da microscopia eletrônica de transmissão permitiu calcular que a membrana
plasmática apresenta espessura de aproximadamente 8 nm (leia nanômetros; 1 nm =
0,000001 mm). Em sua composição, encontram-se moléculas de lipídios, proteínas e
carboidratos.
Um exemplo de microscópio eletrônico de transmissão. A membrana plasmática só
pode ser visualizada pelos microscópios eletrônicos.
Reprodução
Segundo o modelo do mosaico fluido, proposto pelos cientistas S. J. Singer e G. L. Nicolson
em 1972, a membrana apresenta duas camadas de fosfolipídios. Nessas camadas estão
diversos tipos de proteínas que ficam mergulhadas como icebergs e podem mover-se
livremente na membrana.
Estrutura da membrana plasmática. Imagem mostrando a membrana plasmática de uma célula, obtida por microscópio
eletrônico de transmissão. É possível observar que a membrana é composta por duas camadas.
Eranicle / Shutterstock.com / Reprodução
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Representação da estrutura da membrana plasmática e seus componentes.
Shutterstock.com
Os fosfolipídios também podem mudar de posição na membrana. Entretanto, são moléculas
anfifílicas, pois apresentam uma região polar e outra apolar. Assim, as regiões polares são
hidrofílicas (com afinidade pela água) e encontram-se sempre voltadas para os meios extra e
intracelulares. Por outro lado, as regiões apolares são hidrofóbicas (com aversão à água);
portanto, voltam-se para a região interna da membrana.
A bicamada lipídica é constituída de moléculas de fosfolipídios associadas ao colesterol (no
caso das células de animais) e outros esteroides (em células de fungos e plantas). Em
bactérias, exceto nos micoplasmas, não há moléculas de colesterol na membrana plasmática
de suas células.
Membrana plasmática com moléculas de colesterol aderidas. 
O colesterol é um tipo de lipídio existente na membrana plasmática. Ele auxilia na
manutenção da integridade da membrana, ajuda a mantê-la impermeável a pequenas
moléculas solúveis em água e a torná-la mais flexível.
As proteínas presentes na membrana são divididas em integrais e periféricas. As integrais
encontram-se mergulhadas nas duas camadas fosfolipídicas. Já as proteínas periféricas
localizam-se apenas na superfície da bicamada. Muitas dessas proteínas podem se mover na
membrana.
18
Devido a essas características, a membrana plasmática é semelhante a um mosaico de
proteínas. Além disso, esse mosaico é fluido devido ao constante movimento de suas
moléculas. Daí a designação de mosaico fluido para a organização da membrana celular.
A membrana plasmática forma uma barreira que isola a célula do meio externo, o que
impede a passagem de íons e moléculas grandes ou polares como aminoácidos, açúcares e
nucleotídios. Porém, essas substâncias são necessárias para o funcionamento do corpo, logo,
precisam entrar na célula. 
Para permitir a entrada desses compostos, existem na membrana proteínas transportadoras.
Outras proteínas apresentam função estrutural. Há também proteínas que atuam como
enzimas e as responsáveis por se ligarem a substâncias extracelulares para que ocorra
alguma reação dentro da célula. Além disso, certas proteínas atuam no reconhecimento entre
células.
Os carboidratos da membrana plasmática são formados por pequenas cadeias de
monossacarídios e estão localizados na superfície externa da célula. Esses açúcares podem
estar ligados a proteínas, originando as glicoproteínas, e os fosfolipídios, formando os
glicolipídios. A camada de carboidratos presente na membrana é chamada de glicocálix. A
função dessas moléculas é a proteção da célula contra agressões químicas e físicas, o
reconhecimento celular e a retenção de substâncias.
Na superfície dessa célula, pode ser observada uma camada de carboidratos semelhantes a pelos (glicocálix).
Wikimedia Commons
Especializações da membrana plasmática
Na membrana plasmática de vários tipos celulares existem estruturas especializadas em
realizar importantes funções nas células. Dentre essas especializações há as
microvilosidades, que são expansões citoplasmáticas semelhantes a dedos de uma luva.
Essas estruturas estão presentes na membrana de células epiteliais do intestino delgado, por
exemplo. Sua função é aumentar a superfície de contato da célula com os alimentos para
que aumente a absorção dos nutrientes na digestão. Em sua estrutura interna há
microfilamentos de proteínas que sustentam as microvilosidades.
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Detalhe de um pequeno corte do intestino delgado. Nesse órgão, as células epiteliais apresentam microvilosidades para
aumentar a absorção de nutrientes.
Shutterstock.com
Outra especialização da membrana são os desmossomos. Essas estruturas formadas por
proteínas mantêm as células unidas entre si. São compostos por placas que ligam uma célula
a outra e por fibras de queratina que se localizam dentro das células. Os desmossomos
permitem que alguns órgãos, como a pele, estiquem-se sem que suas células se desprendam
umas das outras.
Representação de duas células unidas por desmossomos. Detalhe de um dos
desmossomos, mostrando as placas e as fibras de queratina.
Shutterstock.com / Reprodução
20
A
B
C
D
E
Imagem de um desmossomo (seta) obtida pelo uso de microscopia eletrônica de transmissão.
Questão 01
Referente às células animal e vegetal, considere as colunas I e II e assinale a associação
correta.
1d, 2c, 3e, 4g, 5b, 6f, 7a.
1d, 2c, 3a, 4b, 5f, 6g, 7e.
1a, 2b, 3f, 4e, 5c, 6d, 7g.
1b, 2d, 3c, 4a, 5g, 6e, 7f.
1c, 2f, 3e, 4g, 5a, 6d, 7b.
Questão 02
Assinale a alternativa em que todas as correlações entre organelas celulares e funções estão
corretas.
Pratique: Pratique: as organelas celularesas organelas celulares
21
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
I–B, II –C, III –D, IV–E, V–A.
I–B, II –D, III–E, IV–C, V–A.
I–C, II–B, III –A, IV–D, V–E.
I–B, II–D, III –C, IV–E, V–A.
I–C, II –B, III –D, IV–A, V–E.
Questão 03
Na célula, a síntese de proteínas, o empacotamento e armazenamento de substâncias, a
regulação do equilíbrio osmótico e o fornecimento de energia são desempenhados,
respectivamente, pelas seguintes organelas:
Ribossomos, Complexo golgiense, Vacúolo de suco celular e Mitocôndria.
Ribossomos, Vacúolo Contrátil, Complexo golgiense e Mitocôndria.
Retículo Endoplasmático Liso, Vacúolo Digestivo, Mitocôndria e Complexo golgiense.
Retículo Endoplasmático Liso, Complexo golgiense, Cloroplastos e Vacúolo Contrátil.
Retículo Endoplasmático Liso, Complexo golgiense, Mitocôndria e Peroxissomo.
Questão 04
Observe o esquema representativo da membrana plasmática de uma célula eucariótica e
marque a alternativa com informações corretas sobre o modelo mosaico fluido.
22
A
B
C
D
E
A
O mosaico fluido é descrito como uma bicamada de fosfolipídios (1), na qual as
proteínas integrais (4) da membrana atravessam a bicamada lipídica. Os
oligossacarídios (2) estão fixados à superfície somente às proteínas, e o colesterol (5)
age somente diminuindo a fluidez da membrana,de forma independente da sua
composição em ácidos graxos.
As proteínas da membrana (3) estão incrustadas na dupla lâmina de colesterol,
aderidas ou atravessando a membrana de lado a lado, como as proteínas
transportadoras (4), que facilitam o transporte por difusão facilitada.
Os fosfolipídios (1) e os oligossacarídios (2) que constituem o glicocálix estão
associados às proteínas. As proteínas integrais (3) têm regiões polares que penetram
na bicamada fosfolipídica, ao contrário das periféricas (4), que apresentam regiões
apolares. O colesterol (5) pode aumentar a fluidez da membrana, não dependendo de
outros fatores como a composição dos ácidos graxos.
Os fosfolipídios (1) conferem dinamismo às membranas biológicas e os
oligossacarídios(2) que constituem o glicocálix podem estar associados aos lipídios ou
às proteínas. As proteínas integrais (3) têm regiões hidrofóbicas que penetram na
bicamada fosfolipídica, ao contrário das periféricas (4) que apresentam regiões
polares. O colesterol (5) pode aumentar ou diminuir a fluidez da membrana,
dependendo de outros fatores como a composição dos ácidos graxos.
As proteínas da membrana estão incrustadas na dupla lâmina de fosfolipídios,
aderidas (1) ou atravessando a membrana de lado a lado, como as proteínas
periféricas (4), que facilitam o transporte por difusão facilitada. O colesterol (5) não
interfere na fluidez da membrana, dependendo de outros fatores, como a composição
dos ácidos graxos.
Questão 05
A fagocitose representa uma importante defesa inespecífica da célula contra patógenos. A
figura indica três estruturas celulares que participam diretamente nesse processo. São elas:
I – Retículo endoplasmático não granuloso
23
B
C
D
E
A
B
C
D
II – Peroxissomo
III – Fagossomo
I – Retículo endoplasmático não granuloso
II – Lisossomo
III – Peroxissomo
I – Complexo golgiense
II – Lisossomo
III – Fagossomo
I – Complexo golgiense
II – Peroxissomo
III – Lisossomo
I – Complexo golgiense
II – Fagossomo
III – Peroxissomo
Questão 06
Leia as descrições seguintes.
I. Organela constituída por numerosos sáculos interligados, normalmente localizada nas
proximidades do núcleo e do retículo endoplasmático granuloso.
II. Organela do tipo vesícula, rica em enzimas.
III. Rede de canais delimitados por membranas lipoproteicas.
Pode-se afirmar corretamente que a(s) assertiva(s)
I refere-se ao retículo endoplasmático não granuloso, que tem a função de transporte
de substâncias dentro das células.
I e III referem-se, respectivamente, ao complexo golgiense e ao retículo
endoplasmático, os quais estão particularmente desenvolvidos em células com função
de secreção.
II refere-se aos lisossomos, que são vacúolos responsáveis pela produção de proteínas.
II e III referem-se, respectivamente, aos lisossomos e ao complexo golgiense, os quais
são respon- sáveis pelo processo de fagocitose dentro da célula.
24
E
A
B
C
D
E
III refere-se aos centríolos, que são responsáveis pela formação de cílios e flagelos
celulares.
Questão 07
As células animais apresentam um revestimento externo específico, que facilita sua
aderência, assim como reações a partículas estranhas, como as células de um órgão
transplantado. Esse revestimento é denominado
membrana celulósica.
glicocálix.
microvilosidades.
interdigitações.
desmossomos.
Questão 08
Mergulhadas no citoplasma celular, encontram-se estruturas com formas e funções definidas,
denominadas “organelas citoplasmáticas”, indispensáveis ao funcionamento do organismo
vivo.
Associe as organelas com suas respectivas funções.
(1) Complexo golgiense
(2) Lisossomos
(3) Peroxissoma
(4) Ribossoma
(5) Centríolo
( ) Responsável pela desintoxicação de álcool e decomposição de peróxido de hidrogênio.
( ) Local de síntese proteica.
( ) Modifica, concentra, empacota e elimina os produtos sintetizados no retículo
endoplasmático rugoso.
( ) Vesícula que contém enzimas fortemente hidrolíticas formadas pelo complexo golgiense.
25
A
B
C
D
E
( ) Responsável pela formação de cílios e flagelos.
Assinale a sequência correta.
3, 4, 1, 2, 5
2, 3, 1, 5, 4
2, 1, 3, 4, 5
1, 3, 2, 4, 5
3, 4, 2, 5, 1
Questão 09
A figura a seguir esquematiza uma célula animal com seus principais compartimentos e
organelas. Fundamentando-se na estrutura e na função celular, assinale V para verdadeiro e
F para falso.
( ) A organela de número 5 é o retículo endoplasmático liso, o qual é responsável pela
síntese de proteínas que serão utilizadas pela própria célula, ou seja, destinadas ao
citoplasma.
( ) As mitocôndrias (9) são responsáveis pela produção da maior parte das moléculas de ATP
(adenosina trifosfato), assim suprem a demanda energética das células.
( ) A organela de número 6 é responsável pelo reconhecimento, modificação e
empacotamento de proteínas e lipídios recebidos do retículo endoplasmático.
( ) A estrutura de número 13 refere-se ao par de centríolos da célula que, durante a divisão
celular, auxiliam na formação das fibras do fuso.
26
Questão 10
Em relação às organelas citoplasmáticas, assinale V para verdadeiro e F para falso.
( ) Uma das funções importantes do retículo endoplasmático não granuloso é a síntese de
proteínas. Ele participa também do armazenamento de substâncias aquosas formando os
grandes vacúolos característicos das células animais.
( ) Em protistas de água doce, ocorre entrada de água na célula por osmose, uma vez que o
citoplasma é hipertônico em relação ao meio externo, o que poderia provocar o rompimento
da célula. O rompimento não ocorre devido à presença de organelas citoplasmáticas
denominadas vacúolos contráteis ou pulsáteis que eliminam esse excesso de água.
( ) O complexo golgiense funciona de modo integrado ao retículo endoplasmático,
empacotando as proteínas que serão utilizadas pela célula ou secretadas tal como foram
sintetizadas no retículo.
( ) Os lisossomos originados no complexo golgiense contêm enzimas digestivas e podem
participar da atividade de autofagia, fundamental para os processos de renovação celular.
( ) Os peroxissomos possuem a enzima catalase e atuam no metabolismo do peróxido de
hidrogênio, substância altamente tóxica para a célula.
O movimento de substâncias entre o interior e o exterior das células não ocorre livremente.
Pelo fato de a membrana ter a capacidade de controlar ou selecionar o movimento das
substâncias, diz-se que esta é semipermeável ou apresenta permeabilidade seletiva.
O transporte através da membrana pode ocorrer de modo sem gasto de energia (transporte
passivo) ou com gasto de energia (transporte ativo). No transporte passivo, uma substância
move-se de uma região onde está mais concentrada para outra menos concentrada e não há
consumo de energia metabólica ou de ATP (adenosina trifosfato). Por outro lado, no
transporte ativo, a substância move-se de onde está menos concentrada para onde se
encontra em maior concentração, por isso a célula gasta energia, ou seja, há consumo de
ATP. Diz-se que o transporte passivo ocorre a favor do gradiente de concentração, e o ativo
ocorre contra o gradiente.
No caso do transporte de eletrólitos (íons), há influência do gradiente de concentração e do
gradiente elétrico. O gradiente elétrico é gerado pela diferença de cargas elétricas, que
Transporte de substâncias através da membranaTransporte de substâncias através da membrana
27
tornam a membrana plasmática carregada negativamente ou positivamente. Isso favorece o
movimento de íons por meio de proteínas canais, as quais atravessam completamente a
bicamada fosfolipídica. Um exemplo é o transporte de íons de sódio e potássio, que
estabelece o impulso nervoso nas células nervosas.
Os tipos de transporte passivo são: difusão simples, difusão facilitada e osmose (difusão de
moléculas de água). O transporte ativo ocorre por proteínas que bombeiam íons; por
exemplo, a bomba de sódio e potássio. Certas substâncias são transportadas por meio de
vesículas ou bolsas formadaspela membrana plasmática. Esses processos são chamados de
endocitose e exocitose.
A seguir serão detalhados cada um desses processos.
Difusão simples
A difusão consiste no movimento passivo de substâncias (solutos) a favor do gradiente de
concentração e sem gasto de energia. As substâncias transportadas passam diretamente pela
bicamada de fosfolipídios sem a necessidade da ajuda de proteínas transportadoras. Esse
processo ocorre, geralmente, com moléculas apolares, pois são capazes de se difundirem
entre os lipídios da membrana, os quais também são apolares.
Representação do processo de difusão simples. O soluto passa através da membrana até que sua concentração fique
semelhante dentro e fora da célula.
Importante 
As soluções são formadas pela mistura homogênea de um soluto, que é a substância
que se dissolve em um líquido, chamado de solvente. Por exemplo, em uma mistura
de sal e água, o sal é o soluto, e a água é o solvente.
É o que ocorre com os gases oxigênio e carbônico, por exemplo. Muito seres vivos, inclusive
Transporte passivoTransporte passivo
28
o ser humano, necessitam de oxigênio para realizar a produção de energia em suas células.
O meio extracelular possui maior concentração de gás oxigênio do que o intracelular; assim,
as moléculas desse gás conseguem atravessar a membrana plasmática e entrar na célula. Na
reação de conversão de energia, é produzido o gás carbônico, o qual precisa ser eliminado
pela célula. Como o meio intracelular tem maior concentração de gás carbônico do que o
extracelular, esse gás também atravessa a membrana e sai da célula sem a necessidade de
gasto de energia ou de uma proteína que auxilie o transporte.
Difusão dos gases oxigênio e carbônico através da membrana plasmática.
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Difusão facilitada
Certas moléculas como glicose, aminoácidos, determinadas vitaminas, dissacarídeos e íons
não são capazes de atravessar a membrana por meio da bicamada fosfolipídica. O transporte
29
delas necessita de proteínas da membrana plasmática. Esse tipo de transporte também não
necessita de energia e é chamado de difusão facilitada.
Essas proteínas podem ser encontradas na forma de canais por onde passam íons, moléculas
de água e outras moléculas pequenas. Também existem proteínas denominadas
transportadoras, carreadoras ou perméases, as quais se conectam à substância transportada
para enviá-la para dentro ou fora da célula. Assim como na difusão simples, a difusão
facilitada também depende do gradiente de concentração da substância que será
transportada.
Como o transporte depende da interação entre o soluto e a perméase, essa modalidade de
difusão apresenta especificidade, saturação e competição. A especificidade refere-se ao fato
de que, para cada soluto, há uma perméase específica. A saturação refere-se ao fato de a
velocidade do processo depender do número de transportadores disponíveis. Assim, quando
todas as perméases estiverem ocupadas transportando um determinado soluto, a velocidade
de transporte permanece constante. A competição refere-se ao fato de existirem substâncias
que bloqueiam ou inibem o transporte de um determinado soluto através de sua perméase
específica.
Difusão facilitada da glicose realizada por uma proteína do tipo perméase.
Osmose
Osmose (do grego osmos = empurra) consiste na passagem de moléculas de água através de
uma membrana semipermeável, ou seja, permeável ao solvente e impermeável ao soluto. O
deslocamento das moléculas de água ocorre, principalmente, por meio de proteínas que
formam canais na membrana plasmática, chamadas de aquaporinas.
O movimento da água depende da diferença de concentração entre os meios separados pela
membrana semipermeável. As moléculas de água se movem do meio em que há menor
quantidade de soluto (com mais solvente) para o meio com maior quantidade dele (com
menos solvente).
30
Representação da osmose da água. Nota-se que a água passa para o meio que contém maior quantidade de soluto.
Um meio com maior quantidade de soluto é chamado de hipertônico. O meio com menor
quantidade de soluto é considerado hipotônico em relação ao primeiro. Se os meios
apresentam a mesma quantidade de soluto, são isotônicos.
Assim, o deslocamento de água por osmose ocorre do meio hipotônico para o meio
hipertônico. Esse movimento entra em equilíbrio quando as soluções separadas pela
membrana semipermeável apresentarem concentrações iguais de soluto (isotônicas).
Para a observação da osmose, podem ser utilizados eritrócitos (células vermelhas do sangue)
ou células vegetais mantidas em meios com diferentes concentrações de soluto.
No citoplasma de um eritrócito existe sal dissolvido. Se um eritrócito for colocado dentro de
uma solução com a mesma concentração de sal (isotônica), não ocorrerá alteração na célula.
Contudo, o mesmo não ocorrerá se for mantido em uma solução com uma concentração
menor de NaCl (hipotônica). Nesse caso, a água da solução entrará na célula, aumentando
seu volume e podendo romper sua membrana. Esse fenômeno é denominado plasmoptise.
Já em uma solução com concentração maior de NaCl (hipertônica), o eritrócito perderá água
do citoplasma para o meio, logo haverá redução de seu volume e enrugamento da célula,
caracterizando o fenômeno denominado crenação.
Esquema da osmose em um eritrócito (célula vermelha sanguínea).
No caso das células vegetais, os efeitos da osmose são diferentes devido à presença da parede
31
celular, que é elástica e resistente. Assim, se uma célula vegetal for mantida em meio
hipotônico, ganhará água, mas não sofrerá plasmoptise, pois a parede, opondo-se ao ganho
de água, evita a ruptura da membrana. Assim, em meio hipotônico, a célula vegetal
apresenta-se túrgida. Em meio hipertônico, ocorrerá perda de água e retração do citoplasma,
mas a parede permanece com sua forma normal devido à sua rigidez. Ocorre, então, o
fenômeno chamado de plasmólise.
Caso a célula plasmolisada seja colocada em uma solução hipotônica, a plasmólise será
revertida, fenômeno chamado deplasmólise. Isso é possível porque a água entra na célula e
ela volta à sua condição anterior.
Esquema da osmose em uma célula vegetal.
32
Saiba mais 
A estrutura circular bem evidente na figura é o vacúolo pulsátil. 
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Protozoários de água doce, organismos unicelulares, vivem em ambientes menos
concentrados (hipotônicos) do que o meio intracelular (hipertônico). Por causa da
osmose, a água poderia entrar nas células, causando o rompimento da membrana e a
morte dos protozoários. Entretanto, na célula desses seres há estruturas
citoplasmáticas denominadas vacúolo pulsátil ou vacúolo contrátil. Esses vacúolos são
responsáveis por remover o excesso de água que se acumula no citoplasma desses
organismos, evitando, assim, que a célula estoure. Além da função de regulação
osmótica, o vacúolo pulsátil é uma estrutura excretora, ou seja, elimina também
resíduos do metabolismo.
Bombas proteicas
Algumas substâncias, por exemplo, os íons, precisam ser transportados pela célula contra seu
gradiente de concentração. Para isso, é necessário que algumas proteínas transmembrana
realizem essa atividade. Assim, essas proteínas consomem energia, ou seja, moléculas de ATP.
As proteínas transportadoras são comumente chamadas bombas, pois fazem o bombeamento
dos íons. Como exemplos, há a bomba de cálcio presente nas células musculares; a bomba de
Transporte ativoTransporte ativo
33
prótons, nas células do estômago; e a bomba de sódio e potássio, nos neurônios.
As mensagens do sistema nervoso são transmitidas pelos impulsos nervosos. Esses impulsos
são transmitidos nos neurônios graças à diferença de concentração de sódio e potássio
dentro e fora dessas células. É a bomba de sódio e potássio que mantém essa diferença. Ela
transporta os íons sódio para o meio extracelular, mesmo já havendo maior quantidade
desse íon fora da célula, e os íons potássio são conduzidos para o meio intracelular, onde há
maior quantidadede potássio. Por transportar os íons contra o gradiente de concentração, é
necessário que a célula gaste energia para que a bomba funcione.
Veja abaixo esquema do funcionamento da bomba de e . A bomba transporta três
íons para fora da célula e dois íons para dentro.
Representação de uma proteína de membrana realizando o transporte ativo de íons de sódio e potássio. O consumo de
ATP viabiliza transportar esses íons contra o gradiente de concentração.
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Endocitose e exocitose
Na endocitose, a célula engloba substâncias ou micro-organismos do meio extracelular.
Existem dois tipos de endocitose: a fagocitose e a pinocitose.
A fagocitose ocorre quando a célula forma expansões de seu citoplasma, chamadas de
pseudópodes, e engloba micro-organismos ou fragmentos celulares. As estruturas fagocitadas
ficam contidas em vacúolos denominados fagossomos e são digeridas em seguida.
Esse processo é realizado, por exemplo, pelas células de defesa do corpo humano quando
precisam eliminar uma bactéria.
34
Representação da fagocitose de uma bactéria por uma célula sanguínea.
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35
Imagem de um neutrófilo (célula sanguínea de defesa, em vermelho) fagocitando
diversas bactérias (em verde). Imagem obtida por microscópio eletrônico de
varredura. Cores-fantasia.
Reprodução
A pinocitose é o englobamento de líquidos e macromoléculas dissolvidos em água. A célula
produz invaginações na membrana plasmática, que envolvem o líquido e formam pequenas
vesículas denominadas pinossomos. Por meio desse mecanismo, células intestinais capturam
gordura do tubo digestório e células renais reabsorvem moléculas de albumina, uma
proteína presente no sangue.
Representação do processo de pinocitose.
Ao contrário da endocitose, a exocitose consiste na fusão de vesículas intracelulares com a
membrana plasmática, resultando na eliminação de materiais para o meio extracelular. Ela
ocorre na secreção de materiais para o meio externo, por exemplo, nas células que secretam
muco ou enzimas digestivas. Também ocorre como consequência do processo de digestão
celular, para eliminação de substâncias que não serão usadas pela célula, fenômeno
36
A
B
C
D
E
denominado clasmocitose.
Questão 01
Uma membrana limita o que está dentro e fora de uma célula e determina o que pode
entrar ou sair dela. É essa capacidade de controlar as substâncias que entram e saem que dá
às células condições de manter seus meios internos diferentes e equilibrados em relação ao
meio externo. Uma hemácia (1) em equilíbrio isotônico é colocada em um outro meio, onde
se observa o fenômeno representado pelas figuras (2) e (3) do esquema a seguir. 
É correto afirmar que esse fenômeno é denominado
osmose, e corresponde ao movimento de sais minerais do meio hipotônico para o
hipertônico.
osmose, e corresponde à entrada de água na hemácia, uma vez que seu interior estava
hipertônico em relação ao meio.
difusão, e corresponde à saída de sais minerais da célula para o meio hipotônico, com
alteração do volume celular.
difusão facilitada, e corresponde à entrada de água do meio hipotônico em relação ao
interior da hemácia que estava hipertônico.,
turgescência, e corresponde à saída de água da célula através dos poros existentes ao
longo da membrana plasmática.
Questão 02
A figura a seguir mostra alguns mecanismos de transporte através de membranas biológicas
na célula eucariótica.
Pratique: Pratique: tipos de transporte através da membranatipos de transporte através da membrana
37
Considerando os mecanismos de transporte de substâncias através da membrana, indicados
na figura por 1, 2, 3 e 4, bem como sua energética, assinale V para verdadeiro e F para
falso.
( ) O mecanismo 1 mostra o transporte de proteínas do meio extracelular, feito por vesículas
que se fundem à membrana citoplasmática. Esse processo, denominado de exocitose,
independe do gasto de energia pela célula.
( ) O mecanismo 2 mostra o transporte de água por osmose, feito sem gasto de energia pela
célula.
( ) O mecanismo 3 mostra o transporte de moléculas polares através do processo de difusão
facilitada, feito sem gasto de energia pela célula.
( ) O mecanismo 4 mostra o transporte de íons contra gradientes de concentração, feito por
proteínas carreadoras que atuam no bombeamento ativo de íons com consumo elevado de
energia.
Questão 03
Abaixo, pode-se observar a representação esquemática de uma membrana plasmática celular
e de um gradiente de concentração de uma pequena molécula “X” ao longo dessa membrana.
38
A
B
C
D
E
Com base nesse esquema, considere as seguintes afirmativas.
I. A molécula “X” pode se movimentar por difusão simples, através dos lipídios, caso seja
uma molécula apolar.
II. A difusão facilitada da molécula “X” acontece quando ela atravessa a membrana com o
auxílio de proteínas carreadoras, que a levam contra seu gradiente de concentração.
III. Se a molécula “X” for um íon, ela poderá atravessar a membrana com o auxílio de uma
proteína carreadora.
IV. O transporte ativo da molécula “X” ocorre do meio extracelular para o citoplasma.
Assinale a alternativa correta.
Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
Somente a afirmativa III é verdadeira.
Questão 04
Levando em consideração os diferentes tipos de transporte que ocorrem na membrana
plasmática das células, analise os eventos.
I. Englobamento de uma bactéria por uma célula de defesa de um mamífero.
II. Entrada de nas hemácias do sangue.
III. Absorção de água pelas células das raízes das plantas.
39
A
B
C
D
E
A
B
C
D
E
•
Os eventos I, II e III exemplificam, respectivamente, os seguintes tipos de transporte:
osmose, pinocitose e osmose.
difusão, osmose e fagocitose.
fagocitose, difusão e osmose.
fagocitose, osmose e difusão.
pinocitose, fagocitose e osmose.
Questão 05
A figura ilustra o transporte de um determinado tipo de soluto através da membrana
plasmática em um ambiente celular.
Em relação às características associadas a esse tipo de transporte, é correto afirmar que
esse tipo de transporte, por ocorrer a favor de um gradiente de concentração, exige
um gasto energético com utilização de moléculas de ATP.
as perméases que participam desse transporte deslocam soluto do ambiente hipotônico
para um ambiente hipertônico.
a bicamada lipídica garante o isolamento da célula em relação a qualquer tipo de
soluto presente no ambiente extracelular.
as proteínas transportadoras favorecem o transporte de soluto a favor de um
gradiente promovendo a busca de um equilíbrio na concentração desse soluto entre os
dois ambientes.
o soluto, ao se deslocar do meio mais concentrado para o meio de menor
concentração, deve inverter, ao longo do tempo, esse gradiente existente entre os dois
ambientes.
As células são constituídas de membrana plasmática e citoplasma, entre outras
ResumoResumo
40
•
•
•
•
estruturas que variam dependendo do organismo estudado. A membrana plasmática é
composta por uma bicamada de fosfolipídios, proteínas integrais e periféricas,
carboidratos e moléculas de 
colesterol. Já o citoplasma é um líquido viscoso que preenche todo o espaço intracelular.
A membrana plasmática, além de delimitar a célula, seleciona as substâncias que entram
e saem da célula. Assim, há dois tipos de transporte através da membrana: o passivo, no
qual não há gasto de energia, e o ativo, que exige gasto de energia.
O transporte passivo ocorre a favor do gradiente de concentração e pode ser dividido
em: difusão, osmose e difusão facilitada. Por outro lado, o ativo ocorre contra esse
gradiente, como é o caso das bombas proteicas, por exemplo a bomba de sódio e
potássio.
Além disso, a célula pode realizar a fagocitose e a pinocitose para englobar partículas ou
substâncias e a exocitose para eliminação de elementos desnecessários à célula.No citoplasma das células eucarióticas há diversas estruturas e organelas que realizam as
atividades necessárias para a sobrevivência das células: núcleo, ribossomos, centríolos,
citoesqueleto, retículo endoplasmático, complexo golgiense, lisossomo, peroxissomo,
mitocôndria, plastos e vacúolo. Já nas células procarióticas não há organelas
membranosas, e o material genético encontra-se diretamente no citoplasma, junto aos
ribossomos.
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	BIOLOGIA
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	Estrutura celular
	Citoplasma e organelas citoplasmáticas
	Parede celular e membrana plasmática
	Pratique: as organelas celulares
	Transporte de substâncias através da membrana
	Transporte passivo
	Transporte ativo
	Pratique: tipos de transporte através da membrana
	Resumo
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