Processos Biologicos - AULA 1

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Prof. César Carriço
IBMR, Rio de Janeiro/RJ
2021.1
PROCESSOS 
BIOLÓGICOS
Origem da vida; Teoria da Evolução Celular; Células Eucariontes e 
Procariontes; Organelas Celulares
A ORIGEM DA VIDA
Como a vida começou? 
A explicação da origem 
da vida para as ciências 
biológicas tem um 
marco muito 
importante: a 
descoberta das células!
•Ao longo dos séculos, várias hipóteses foram formuladas por filósofos e cientistas na
tentativa de explicar como teria surgido a vida em nosso planeta.
Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos poderiam surgir não só a partir do
cruzamento entre si, mas também a partir da matéria bruta, de uma forma espontânea.
Essa ideia, proposta há mais de 2000 anos por Aristóteles, era conhecida pôr GERAÇÃO
ESPONTÂNEA ou ABIOGÊNESE.
• Aristóteles dizia que a matéria juntamente com a forma originava uma nova criatura, 
explicando com isso como a carne podre gerava larvas de moscas. 
• Aldovandro afirmava que os sapos, patos e marrecos nasciam do lodo do fundo das 
lagoas.
• O padre Anastásio Kircher (1627-1680),professor de Ciência do Colégio Romano, 
explicava a seus alunos que basta matar uma cobra, secá-la, pulverizá-la e espalhar 
esse pó, para que dele surjam muitas cobras”.
• No século XVII, o naturalista e médico Jan Baptiste van Helmont(1577-1644), dizia que 
ao juntar uma camisa suada com trigo e queijo num canto escuro e úmido do porão, 
geraria ratos.
A ORIGEM DA VIDA, SEGUNDO A CIÊNCIA
ABIOGÊNESE – GERAÇÃO ESPONTÂNEA
“força capaz de gerar vida”.
Biogênese: A vida para se originar precisa de outra 
vida pré-existente.
Em meados do século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi (elaborou experiências que, na época, abalaram
profundamente a teoria da geração espontânea.
• Quando Anton van Leeuwenhoek
(1632-1723), na Holanda, construindo
microscópios, observou pela primeira
vez os micróbios, reavivou a polêmica
sobre a geração espontânea, abalando
seriamente as afirmações de Redi.
Na Segunda metade do século passado que a abiogênese sofreu seu golpe final.
Louis Pasteur (1822-1895), grande cientista francês, preparou um caldo de carne, que é
excelente meio de cultura para micróbios, e submeteu-o a uma cuidadosa técnica de
esterilização, com aquecimento e resfriamento. Hoje, essa técnica é conhecida como
"pasteurização".
Nenhum microrganismo poderia chegar ao caldo de carne. Assim, a despeito de estar em
contato com o ar, o caldo se mantinha estéril, provando a inexistência da geração
espontânea.
Biogênese: A vida para se originar precisa de outra 
vida pré-existente.
Problema resolvido ?
Se os organismos surgem 
a partir de outros 
preexistentes, como foi 
que se originou o 
primeiro?
PANSPERMIA
As ideias sobre Panspermia agora
incluem tratamentos matemáticos da
probabilidade de transferência de
vida de Marte para a Terra.
PANSPERMIA
Atualmente, Panspermia não pode ser provado nem refutado. No
entanto, Panspermia é uma ideia intelectual que detém forte atração.
No entanto, no coração de Panspermia está um mistério ainda não
resolvido: para migrar, a vida tem que começar em algum lugar, e
nós ainda não podemos enfrentar esse momento de origem.
M.J. Burchell (2004). Panspermia today. International Journal of
Astrobiology, 3, pp 73-80. doi:10.1017/S1473550404002113.
evolução 
gradual dos sistemas químicos
O processo evolutivo 
que originou as 
primeiras células 
começou na Terra, há 
aproximadamente 
quatro bilhões de anos. 
Naquela época, a 
atmosfera 
provavelmente 
continha: 
• vapor d’água, 
• amônia, 
• metano, 
• hidrogênio, 
• sulfeto de 
hidrogênio
• gás carbônico.
Primeiras 
moléculas 
orgânicas
Coacervados
Protobionte
OS COACERVADOS ERAM SERES VIVOS?
• Os COACERVADOS não eram seres vivos, mas sim uma
organização primitiva e substâncias orgânicas, em um
sistema isolado no meio.
• Com muitas transformações químicas, alguns
coacervados tornaram-se uma estrutura muito
complexa e passaram a se duplicar.
DICA DE DOCUMENTÁRIO O documentário “Origem da vida”, 
produzido pela National
Geographic, mostra uma linha do 
tempo pautada em eventos 
científicos importantes para a 
compreensão da origem da vida. É 
uma série muito interessante para 
aprender mais sobre o assunto e 
conhecer curiosidades sobre as 
teorias e seus criadores, incluindo 
a análise de experimentos antigos 
e atuais. 
Que tal aprender um pouco mais 
sobre esse assunto tão intrigante?
TIPOS DE CÉLULAS
DN
A
•Quais os primeiros tipos celulares surgidos no nosso 
planeta?
TIPOS DE CÉLULAS
Teorias para explicar o aperfeiçoamento 
das células procariotas
1. Teoria da Invaginação da Membrana Plasmática:
• Por mutação genética, alguns procariontes teriam passado a
sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao
desenvolvimento de um complexo sistema de membranas,
que, invaginando-se da membrana plasmática, teria dado
origem às diversas organelas delimitadas por membranas.
• Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o
aparelho de Golgi, os lisossomos e as mitocôndrias.
• Pelo mesmo processo surgiria a membrana nuclear,
principal característica das células eucariontes.
TIPOS DE CÉLULAS
Teoria endossimbiótica –
A teoria de maior aceitação, proposta por Lynn Margulis
(1981)
Essa teoria postula que os
cloroplastos e as mitocôndrias
(organelas celulares) dos organismos
eucariontes originaram-se de células
procarióticas.
Provavelmente, células eucarióticas
simples e anaeróbicas teriam
englobado procarióticas aeróbicas e
assim teriam surgido as mitocôndrias.
A partir daí, passaram a viver numa
relação mutualística: o eucarionte
dava proteção à bactéria aeróbia
(agora mitocôndria) e dela aproveitava
a capacidade respiratória que lhe
fornecia a energia necessária à sua
sobrevivência.
Célula
O que é célula?
• Descobrimento da célula: 
Robert Hooke (1665) 
As células foram descobertas pelo
cientista inglês Robert Hooke, no
século XVII, com o auxílio de um
microscópio rudimentar.
Hooke observou, pela primeira vez,
uma estrutura de cortiça vegetal.
Célula 
• Descobrimento da célula: 
Robert Hooke 1665 
Célula = Cella (Latim), espaço vazio, dispensa ou câmaras. 
Célula 
• Descobrimento da célula: 
Robert Hooke 1665 
Sobreiro (Quercus Suber L.)
Célula 
Na mesma época em que Hooke
publicou a Micrographia,
começaram a surgir outras obras
sobre a observação microscópica,
principalmente dos vegetais.
Os cientistas usavam o termo célula
para muitas outras estruturas, além
de usarem expressões como
"poros microscópicos",
"bolhas",
"sáculos"
Célula 
• Descobrimento da célula: 
Em 1833, o botânico escocês Robert 
Brown (1773-1858) constatou que a 
grande maioria das células tinha uma 
estrutura interna ovoide ou esférica, 
a que chamou de núcleo.
Estrutura gelatinosa - material 
gelatinoso que constitui o citoplasma
das células. 
“Células se originavam da 
aglomeração de algumas 
substâncias.”
• Descobrimento da célula: 
Walther Flemming ( 1878) -
biólogo alemão Descreveu em 
detalhes a divisão de uma célula 
em duas e chamou esse 
processo de mitose. 
Célula 
• Princípios fundamentais da célula:
1. Todo e qualquer ser vivo é formado por células, pois
elas são a unidade morfológica dos seres vivos;
2. As células são as unidades funcionais dos seres vivos;
dessa forma, todo o metabolismo dos seres vivos
depende das propriedades de suas células;
3. As células sempre se originam de uma célula
preexistente através da divisão celular.
A partir da teoria celular podemos observar que apesar
das diferenças entre os mais diversos tipos de células,
todos os seres vivos são constituídos por elas.
TIPOS DE CÉLULAS 
➢ Sistema de classificação dos seres vivos (Whittaker, 1969)
Os seres vivos foram distribuídos em cinco grandes reinos. Para essa classificação foram 
utilizados os seguintes critérios:
➢Número de células 
Unicelulares ou multicelulares (pluricelulares);
➢ Tipo de organização celular 
Procariontes (destituídosde carioteca - membrana nuclear e núcleo organizado)
Eucariontes (possuidores de carioteca, núcleo organizado, individualizado e organelas membranosas 
em suas células).
➢ Tipo de nutrição
Autotróficos (são capazes de produzir sua própria energia).
Heterotróficos (se nutrem por absorção ou ingestão do material orgânico disponível no ambiente, ou 
seja não são capazes de produzir sua própria energia). 
Células
procariontes
Células procariontes, constituindo os menores seres vivos e
os mais simples estruturalmente, embora complexos e
diversificados do ponto de vista bioquímico e metabólico.
Características básicas dos procariontes: 
◊Ausência de compartimentos dentro da célula
◊ Metabólitos dispersos no citoplasma; 
◊ Ausência de núcleo verdadeiro (cromossomo 
bacteriano disperso no citoplasma)
A observação interna das estruturas de uma bactéria
Os procariotos variam em tamanho, desde células 
muito pequenas (aproximadamente 0,2 m até 700m)
E. coli 1x2 m
E. fishelsoni 600 m
Comparação 
entre os 
micro-
organismos 
Morfologia bacteriana Forma celular
Esférica: 
Cocos: Grupo homogêneo em relação ao tamanho(0,8 a 1,0 μm).
Cocos Diplococos
Estafilococos
Estreptococos
Tétrades: agrupados de 
4 cocos 
Sarcina: 8 cocos em 
forma cúbica 
Cilíndricas: 
Bacilos ou bastonetes: forma de bastão, podendo ser longos ou 
delgados, pequenos e grossos, extremidade reta, afilada, convexa ou 
arredondada. 
bacilos diplobacilos
Estreptobacilos Paliçada
Espirilo
Formas helicoidais ou espiraladas
Espiroqueta
Formas de transição
Cocobacilos (bacilos curtos)
Vibriões: espirilos muito curtos
Estruturas celulares externas
Flagelos
Estruturas especiais de locomoção (movimento rotatório), 
constituídas pela proteína flagelina, que formam longos 
filamentos que partem do corpo da bactéria e se 
estendem externamente à parede celular.
Fímbrias
Estruturas filamentosas mais curtas e delicadas que os 
flagelos, semelhantes a pêlos, que se originam da 
membrana plasmática, e são usados para fixação, e 
não para motilidade. 
Pili
Mais longos que as fímbrias
Pili F – relacionado com a transferência de material 
genético durante a conjugação bacteriana 
Conjugação:
É o mecanismo de transferência de informação 
genéticas que requer contato entre as células.
Pili
Conjugação
bacteriana:
Cápsula 
Camada que circunda a célula bacteriana externamente a 
parede celular, de consistência viscosa e de natureza 
polissacarídica ou polipeptídica.
◊Confere proteção contra desidratação
◊ Permite a fixação em várias 
superfícies
◊ Evita a adsorção de bacteriófagos 
◊ Relacionada à virulência da bactéria
Parede celular
Diferenças estruturais e de composição química da 
parede celular permitem dividir as bactérias em 
dois grandes grupos
●Confere rigidez estrutural à célula.
● Proteção contra lise osmótica. 
● Sítio receptor para proteínas e outras moléculas que interagem 
com a bactéria.
● Constituída de peptidioglicano (estrutura rígida da parede).
Gram-positivas Gram-negativas
Células 
Eucariontes
Eucariontes → O DNA é encontrado
nos cromossomos associados a
proteínas, que estão em um núcleo
delimitado por duas membranas
denominado denominadas
envelope nuclear. As célula
eucarióticas são divididas em
diferentes compartimentos que
realizam diversas funções.
Eucariontes → A 
compartimentaliza
ção é efetuada por 
intermédio de 
membranas. 
•Componentes 
da célula
• Componentes da célula
• Componentes da célula
- Membrana plasmática
- Citoplasma 
- Núcleo 
Componentes da célula
Membrana plasmática: Envolve a
célula, define seus limites, e mantêm
as diferenças essenciais entre o
citosol e o meio extracelular. Dentro
da célula mantêm as diferenças
características entre os conteúdos
de cada organela e o citosol.
•Componentes da 
célula
Membrana 
plasmática: é um 
filme muito fino de 
lipídeos e de 
proteínas. 
• Componentes da célula
Membrana plasmática:
• São estruturas dinâmicas;
• Fluidas;
• Maior parte de suas
moléculas são capazes de
mover-se no plano da
membrana;
• Dupla camada contínua;
• Barreira relativamente
impermeável.
Membrana plasmática: 
A maioria dos lipídeos que compõem a membrana são fosfolipídeos
dos quais predominam: 
• fosfatidilcolina, 
• esfingomielina, 
Funções da membrana plasmática:
1. Medeia o transporte de substâncias para o
interior e para fora;
2. Traduz sinais hormonais e do ambiente
envolvidos no controle do crescimento celular e
diferenciação.
Citoplasma: O componente não solúvel do citoplasma é 
constituído por Organelas: mitocôndrias, cloroplastos, lisossomos, 
peroxissomos, ribossomos, vacúolos, citoesqueleto e outras 
estruturas membranares (aparelho de Golgi e retículo 
endoplasmático).
• Componentes da célula
Citoplasma:
O componente aquoso do citoplasma (cerca de 80%) é composta por íons e
macromoléculas solúveis (enzimas, carboidratos, sais, proteínas e uma grande proporção
de RNA).
O hialoplasma pode ter uma maior ou menor consistência gelificada, isso dependendo das
condições do meio e da fase de atividade em que a célula se encontra:
- quanto mais viscoso é denominado CITOGEL;
- quanto mais aquoso é denominado CITOSOL, composto por líquido em movimento.
• Componentes da célula
Citoplasma:
Desempenha um papel estrutural, mantendo
a consistência e a forma da célula. É também
o local de armazenamento de substâncias
químicas indispensáveis à vida.
As reações metabólicas vitais têm lugar neste
compartimento celular: glicólise anaeróbia e
a síntese protéica.
Mitocôndrias
• Respiração celular, onde moléculas orgânicas são
quebradas liberando energia que é então
transferida para formar ATP.
• Quanto maior a atividade celular maior o número
de mitocôndrias.
• Formada por duas membranas lipoprotéicas.
• Componentes da célula
Mitocôndrias
• Membrana externa (com porinas, muitas enzimas)
• Membrana interna (transportadores, ATP sintetase)
• Matriz mitocondrial (DNA mitocondrial,
ribossomos enzimas, etc)
Lisossomos
• Estrutura que apresenta 
enzimas digestivas capazes 
de digerir um grande 
número de produtos 
orgânicos.
• Realiza a digestão 
intracelular. 
• Autofagia.
• Componentes da célula
Lisossomos
• São bolsas circundadas por membrana, que são agregados proteicos de 
enzimas hidrolíticas (digestivas) capazes de digerir diversas substâncias 
orgânicas. 
• São originados no complexo de Golgi.
Peroxissomos:
• São pequenas vesículas semelhantes 
aos lisossomos.
• Sua enzima principal é a peroxidase 
(catalase). Esta enzima degrada as 
moléculas de peróxido de hidrogênio 
(água oxigenada) que se formam 
como resultado do metabolismo 
celular.
• O peróxido de hidrogênio pode ser 
muito tóxico para a célula porque pode 
levar a produção de radicais livres. 
Estes radicais são capazes de danificar 
as células.
• Desintoxicação celular.
Centríolos:
• O centríolo é um cilindro cuja parede é constituída
por nove conjuntos de três microtúbulos (tubulina)
e geralmente ocorrem aos pares nas células.
• É responsável pela divisão celular “orientando” o
deslocamento dos cromossomos para as células
que estão sendo formadas.
• Originam os Cílios e flagelos.
Centríolos:
Ribossomos
• Ribossomos são os locais de síntese
de proteína.
• Organela não membranosa que é
composta de RNA ribossômico e
proteínas.
• Encontrasse presente nos
eucariontes e nos procariontes.
• São encontrados livres no citosol ou
na forma de polissomos, na forma
de polissomos presos ao retículo
endoplasmático rugoso (RER),
dentro das mitocôndrias e
cloroplastos.
Ribossomos
Retículo endoplasmático
Atua como transportador de substâncias.
Formado por um sistema de membranas
intracelulares encontrado em células eucarióticas,
dividido em :
• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
• Retículo Endoplasmático Liso (REL) (agranular).
Retículo endoplasmático
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER):
• Com função de armazenamento e transportede
substâncias;
• Se encontram aderidos a sua superfície externa os
ribossomos;
• Local de produção de proteínas, as quais serão
transportadas internamente para o Complexo de
Golgi.
Retículo Endoplasmático Rugoso (RER):
• Componentes da célula
Retículo Endoplasmático Liso (REL) (agranular):
• Com função de armazenamento e transporte de
substâncias;
• Responsável pela síntese de lipídios ;
• Formado por sistema tubular.
Retículo Endoplasmático Liso (REL) (agranular):
Aparelho de Golgi
• Sistema central de distribuição na célula, atua como centro
de armazenamento, transformação, empacotamento e
remessa de substâncias na célula.
• Muitas das substâncias que passam por esta organela serão
eliminadas da célula, indo atuar em diferentes partes do
organismo.
• Transformam substâncias que chegam via retículo
endoplasmático e eliminam substâncias produzidas pela
célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo).
Aparelho de Golgi
• Responsável pela formação dos 
lisossomos, da lamela média dos 
vegetais do acrossomo do 
espermatozoide, estando ligado à 
síntese de polissacarídeos como a 
hemicelulose presente na parede 
celular de plantas e os carboidratos 
das glicoproteínas.
Aparelho de Golgi
.
Parede celular
Parede celular
• Confere proteção às células;
• Constituição depende do tipo celular;
• Restringe a distensão do protoplasto 
configurando, à célula adulta, tamanho e 
formas fixos; 
• Confere proteção aos componentes do 
protoplasto; 
Núcleo
Estrutura que abriga os
genes, o material genético
que codifica a síntese de
proteínas e “programa” a
atividade celular.
Núcleo: Componentes
• A descrição componentes de núcleo
depende da fase de seu ciclo. No
nosso estudo, veremos um núcleo
interfásico. O núcleo interfásico é
composto por:
• Carioteca
• Cariolinfa
• Cromatina
• Nucléolo
Núcleo: Carioteca
Envolve o núcleo celular das
células eucarióticas. É formada
por duas membranas:
• Lamela interna
• Lamela externa
Entre estas membranas, existe
um espaço denominado
perinuclear. É dotada de
numerosos poros que
permitem a comunicação do
citoplasma com o material
nuclear.
Núcleo: Cariolinfa
Massa incolor, constituída de
proteínas e água. Preenche o
núcleo celular. Também
chamada de nucleoplasma
ou suco nuclear.
Núcleo: Cromatina
Representa o material genético
contido na célula. As cromatinas são
proteínas conjugadas
(nucleoproteínas), resultantes da
associação de proteínas simples e
moléculas de DNA.
Núcleo: DNA
Dois ramos compostos por
moléculas de açúcar
(desoxirribose) e de fosfatos;
Ligam-se devido ao
pareamento de quatro
moléculas denominadas
bases nitrogenadas:
Adenina (A), Timina (T),
Guanina (G), Citosina (C).
Ligações: 
Pontes de hidrogênio
Núcleo: Cromossomos
Armazena e organiza o DNA no núcleo das células.
Núcleo: Genes
Segmento de DNA que ocupa uma posição específica
de um determinado cromossomo e que participa da
manifestação fenotípica de uma determinada
característica
1
2
3
5
6
7
8
9
10
Questões
1)Quais as diferenças entre as células procariontes e eucariontes?
2)Identifique as principais estruturas da célula bacteriana e suas
funções.
CÉLULAS – Microscopia 
Os modelos microscópicos variam na forma e no desenho
produção de imagens aumentadas de 
objetos não visualizados à olho nu
 Principal instrumento da Biologia Celular, Parasitologia, 
Histologia...
1) De luz (ML) / óptico (comum) 
➢ Contraste de fase ➢ Invertido
➢ Polarização ➢ Fluorescência
2) Eletrônico (ME) - imagens mais aumentadas / feixe de elétrons
➢ Microscópio eletrônico de transmissão (MET)
➢ Microscópio eletrônico de varredura (MEV)
MICROSCÓPIO
PRINCIPAIS COMPONENTES DE UM MICROSCÓPIO
O MICROSCÓPIO ÓPTICO, É TAMBÉM CONHECIDO 
COMO MICROSCÓPIO DE LUZ
COMPÕE-SE DE UMA PARTE MECÂNICA
QUE SERVE DE SUPORTE PARA A PARTE 
ÓPTICA
PARTE ÓPTICA
É CONSTITUÍDA POR TRÊS SISTEMAS DE LENTES:
O CONDENSADOR, AS OBJETIVAS E AS OCULARES.
REVÓLVER
PARAFUSO 
MACROMÉTRICO
PARAFUSO 
MICROMÉTRICO
CONDENSADOR
OBJETIVAS
OCULARES
BRAÇO OU 
SUPORTE
PLATINA
BASE
LÂMPADA
10
7
ESPECIFICAÇÕES DAS OBJETIVAS E SUAS AMPLIAÇÕES
OBJETIVAS AMPLIAÇÃO TOTAL
04 x 40 X
10 x 100 X
40 x 400 X
100 x 
(Sempre usar com óleo de Imersão)
1000 X
NORMAS E CONDUTAS NA PRÁTICA LABORATORIAL
1. OBEDECER TODAS AS NORMAS DE BIOSEGURANÇA (EPI/EPC).
2. LAVAR AS MÃOS NA ENTRADA E NA SAÍDA APÓS A PRATICA.
3. É OBRIGATÓRIO QUE VOCÊ CONHEÇA AS PARTES ÓPTICAS E MECÂNICAS
DOS MICROSCÓPICOS ANTES DE USÁ-LO.
4. NÃO MANUSEAR O APARELHO COM AS MÃOS SUJAS OU MOLHADAS
5. NUNCA DESLOQUE O APARELHO COM A LÂMPADA ACESA.
6. NA REMOÇÃO DO EQUIPAMENTO, SEGURE-O FIRMEMENTE COM UMA
DAS MÃOS NO BRAÇO E A OUTRA NA BASE.
COMO USAR O MICROSCÓPIO 
USANDO A OBJETIVA 100x 
1. INICIE SEMPRE PELA OBJETIVA DE MENOR AUMENTO.
2. NA OBSERVAÇÃO DE UMA PREPARAÇÃO, OLHE PELA OCULAR E
MOVA O MACROMÉTRICO MUITO LENTAMENTE, ASSIM QUE A
IMAGEM APARECER, MESMO CONFUSA, PARE E COMPLETE A
FOCALIZAÇÃO COM O MICROMÉTRICO.
▪ O USO DA OBJETIVA DE IMERSÃO É MAIS DELICADA POIS, A
DISTÂNCIA FOCAL ENTRE A FACE DA OBJETIVA E A PARTE SUPERIOR
DA LAMÍNULA, DIMINUI QUANDO A AMPLIAÇÃO É AUMENTADA.
Questões
1.De acordo com as oculares de 22x, calcule a ampliação total de 
uma imagem observada por objetivas de : 05x,10x,20x,40x e 100x.
Jamais esqueçam de acrescentar os cálculos destas respostas na 
prova 
2. Qual a única objetiva que só deve ser usada com óleo de 
imersão?