Biodiversidade Molecular - FACULDADE PROMINAS

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Núcleo de Educação a Distância
R. Maria Matos, nº 345 - Loja 05
Centro, Cel. Fabriciano - MG, 35170-111
www.graduacao.faculdadeunica.com.br | 0800 724 2300
GRUPO PROMINAS DE EDUCAÇÃO.
Material Didático: Ayeska Machado
Processo Criativo: Pedro Henrique Coelho Fernandes
Diagramação: Ayrton Nícolas Bardales Neves
PRESIDENTE: Valdir Valério, Diretor Executivo: Dr. Willian Ferreira, Gerente Geral: Riane Lopes, 
Gerente de Expansão: Ribana Reis, Gerente Comercial e Marketing: João Victor Nogueira
O Grupo Educacional Prominas é uma referência no cenário educacional e com ações voltadas para 
a formação de profi ssionais capazes de se destacar no mercado de trabalho.
O Grupo Prominas investe em tecnologia, inovação e conhecimento. Tudo isso é responsável por 
fomentar a expansão e consolidar a responsabilidade de promover a aprendizagem.
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Prezado(a) Pós-Graduando(a),
Seja muito bem-vindo(a) ao nosso Grupo Educacional!
Inicialmente, gostaríamos de agradecê-lo(a) pela confi ança 
em nós depositada. Temos a convicção absoluta que você não irá se 
decepcionar pela sua escolha, pois nos comprometemos a superar as 
suas expectativas.
A educação deve ser sempre o pilar para consolidação de uma 
nação soberana, democrática, crítica, refl exiva, acolhedora e integra-
dora. Além disso, a educação é a maneira mais nobre de promover a 
ascensão social e econômica da população de um país.
Durante o seu curso de graduação você teve a oportunida-
de de conhecer e estudar uma grande diversidade de conteúdos.
Foi um momento de consolidação e amadurecimento de suas escolhas
pessoais e profi ssionais.
Agora, na Pós-Graduação, as expectativas e objetivos são
outros. É o momento de você complementar a sua formação acadêmi-
ca, se atualizar, incorporar novas competências e técnicas, desenvolver 
um novo perfi l profi ssional, objetivando o aprimoramento para sua atua-
ção no concorrido mercado do trabalho. E, certamente, será um passo
importante para quem deseja ingressar como docente no ensino supe-
rior e se qualifi car ainda mais para o magistério nos demais níveis de
ensino.
E o propósito do nosso Grupo Educacional é ajudá-lo(a)
nessa jornada! Conte conosco, pois nós acreditamos em seu potencial.
Vamos juntos nessa maravilhosa viagem que é a construção de novos 
conhecimentos.
Um abraço,
Grupo Prominas - Educação e Tecnologia
Olá, acadêmico(a) do ensino a distância do Grupo Prominas! .
É um prazer tê-lo em nossa instituição! Saiba que sua escolha 
é sinal de prestígio e consideração. Quero lhe parabenizar pela dispo-
sição ao aprendizado e autodesenvolvimento. No ensino a distância é 
você quem administra o tempo de estudo. Por isso, ele exige perseve-
rança, disciplina e organização. 
Este material, bem como as outras ferramentas do curso (como 
as aulas em vídeo, atividades, fóruns, etc.), foi projetado visando a sua 
preparação nessa jornada rumo ao sucesso profi ssional. Todo conteúdo 
foi elaborado para auxiliá-lo nessa tarefa, proporcionado um estudo de 
qualidade e com foco nas exigências do mercado de trabalho.
Estude bastante e um grande abraço!
Professor: Roney Rodrigues Guimarães
O texto abaixo das tags são informações de apoio para você ao 
longo dos seus estudos. Cada conteúdo é preprarado focando em téc-
nicas de aprendizagem que contribuem no seu processo de busca pela
conhecimento.
Cada uma dessas tags, é focada especifi cadamente em partes 
importantes dos materiais aqui apresentados. Lembre-se que, cada in-
formação obtida atráves do seu curso, será o ponto de partida rumo ao 
seu sucesso profi sisional.
O estudo da célula, Citologia ou Biologia Celular objetiva de-
senvolver o entendimento da organização estrutural (componentes ce-
lulares) e funcional da célula (fi siologia celular) para que possam ser 
compreendidos os fenômenos microscópicos e moleculares que cons-
tituem os organismos vivos. A célula é a unidade morfofi siológica dos 
organismos vivos, isto é, a estrutura que dá forma e faz funcionar todos 
os seres vivos. Citologia, morfologia e composição molecular da célu-
la; vírus; membrana citoplasmática: estrutura, composição molecular e 
transportes através da membrana, receptores e tipos de comunicações 
intercelulares; núcleo celular: características e composição; citoplasma: 
organelas celulares; citoesqueleto: mobilidade celular; diferenciação 
celular e potencialidade celular. O estudo da Biologia Celular contribui 
como base para diversas disciplinas essenciais a todas as áreas das 
Ciências Biológicas e da Saúde como, por exemplo, a Microbiologia, 
Patologia, Fisiologia, Genética, Bioquímica, Zoologia e Parasitologia.
Citologia. Estruturas Celulares. Morfofi siológica. 
Organismos Vivos. 
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CAPÍTULO 01
INTRODUÇÃO A MICROSCOPIA
Apresentação do módulo ______________________________________ 11
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 CAPÍTULO 02
INTRODUÇÃO A BIOLOGIA CELULAR
Princípios do Funcionamento de Um Microscópio Óptico _______
Histórico _______________________________________________________
Biologia Celular – Conceito ____________________________________
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Origem e Evolução Celular Nos Seres Vivos ______________________
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Características Gerais das Células Procariontes e Eucariontes ___ 41
22Princípios de Funcionamento dos Microscópios Eletrônicos _____
30Recapitulando _________________________________________________
 CAPÍTULO 03
MEMBRANA CELULAR / MEMBRANA PLASMÁTICA
Membrana Celular _____________________________________________
Transporte Transmembranar ___________________________________
Estrutura e Composição Química da Membrana Celular _________
Glicocálice _____________________________________________________
Especializações da Membrana Citoplasmática __________________
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Comunicações Intercelulares __________________________________ 80
Características Gerais dos Vírus ________________________________
Diferenças Estruturais Entre Células Animais e Vegetais __________ 
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Composição Celular: Água, Proteínas, Ácidos Nucléicos, 
Carboidratos e Lipídeos ________________________________________ 52
60Recapitulando _________________________________________________
86Recapitulando _________________________________________________
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Núcleo Celular _________________________________________________
Citoplasma ____________________________________________________
Estruturas Nucleares ___________________________________________
Cromossomos: Estrutura e Cariótipo ___________________________
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 CAPÍTULO 04
ORGANELAS CELULARES
Citoesqueleto _________________________________________________
Aparelho de Golgi _____________________________________________
Ribossomos ___________________________________________________
Retículos Endoplasmáticos Rugoso e Liso ______________________
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Lisossomos ____________________________________________________
Recapitulando _________________________________________________
Peroxissomos __________________________________________________
Mitocôndria: A Biossíntese de Energia __________________________
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 CAPÍTULO 05
CICLO CELULAR
Ciclo Celular ___________________________________________________
Mitose _________________________________________________________Meiose ________________________________________________________
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Recapitulando _________________________________________________
Fechando Unidade ____________________________________________
Referências ____________________________________________________
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O primeiro problema a enfrentar no estudo das células é o seu 
tamanho: as células são pequenas demais para serem observadas a olho 
desarmado. Por esse motivo, as primeiras células foram observadas e des-
critas apenas no século XVII, quando foi inventado o microscópio óptico. 
Você tem ideia de qual é o tamanho de uma célula? As maiores células (al-
gumas amebas de vida livre, células de algas fi lamentosas) medem cerca 
de 0,2 mm; mas, em média, uma célula é 10 ou 20 vezes menor do que 
isso. Você sabe qual o tamanho dos menores objetos que podemos dis-
tinguir a olho nu (sem ajuda de instrumentos especiais)? A resposta você 
vai encontrar mais adiante. Podemos distinguir uma formiga de uma pulga, 
mas, somos capazes de ver os olhos desses insetos? Os microscópios 
ópticos começaram a ser construídos no século XVII e, com eles, foram 
observadas e nomeadas as primeiras células. 
O aperfeiçoamento na construção de lentes, fi ltros e sistemas de 
iluminação deu origem a uma grande variedade de microscópios ópticos. 
Além dos de campo claro, que requerem que o material seja corado, exis-
tem microscópios de contraste de fase e de contraste interferencial, onde 
as células podem ser observadas vivas e sem coloração especial. Os mi-
croscópios de fl uorescência permitem ver estruturas normalmente muito 
fi nas para serem observadas com os comprimentos de onda da luz visível. 
O microscópio confocal a laser inaugurou uma nova era na microscopia 
óptica, mas a observação da maior parte das estruturas que compõem a 
célula só é possível com um instrumento de maior poder de resolução: o 
microscópio eletrônico. No mundo de hoje, é comum pensarmos em um 
país como sendo uma porção de terra delimitada espacialmente das de-
mais pela presença de uma fronteira (Attias, 2010).
Vamos pensar no caso do Brasil. Estamos rodeados de mar em 
metade do nosso território e, na outra metade, fazemos fronteira terrestre 
com outros nove países da América do Sul. Em suas fronteiras, todos os 
países instalam uma alfândega, que é uma repartição governamental de 
controle do movimento de entradas e saídas das pessoas e de mercado-
rias para o exterior ou deles provenientes.
Com as células não é diferente. Cada uma delas tem uma “área 
de fronteira”, representada pela membrana plasmática e, nesta área, as 
células também possuem o seu “posto alfandegário”, as proteínas. Assim 
como nas aduanas das fronteiras entre os países, essas proteínas são as 
responsáveis pelo reconhecimento de substâncias vindas de dentro ou de 
fora da célula como, por exemplo, hormônios.
O trabalho realizado por uma célula é semelhante ao que acon-
tece em uma fábrica, como a de televisores, por exemplo. Através de por-
tões, dá-se a entrada de diversos tipos de peças destinadas às linhas de 
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montagem. Para a fabricação e a montagem dos aparelhos são necessá-
rios energia e operários habilitados. É preciso, ainda, um setor de emba-
lagem para preparar a expedição do que é produzido e uma diretoria para 
comandar todo o complexo fabril e manter o relacionamento com o mun-
do externo. Tudo dentro dos limites representados pelo muro da fábrica. A 
célula possui setores semelhantes aos de uma fábrica. Um limite celular, 
representado pela membrana plasmática, separa o conteúdo da célula, 
o citoplasma, do meio externo. O citoplasma, constituído por organelas e 
hialoplasma (ou citosol), um material viscoso representa o setor produtivo. 
Um núcleo contendo o material genético representa “a diretoria” da célula 
(ATTIAS, 2010).
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INTRODUÇÃO À
MICROSCOPIA
HISTÓRICO
No século XVII, foram construídos os primeiros microscópios. 
Com um deles, Robert Hooke (boxe explicativo 1.1) observou lâminas 
de cortiça, chamando células aos pequenos espaços regulares da sua 
estrutura (Figura 1.1). Mais tarde, tanto Hooke quanto outros pesquisa-
dores da época observaram que as células vivas não eram ocas como 
a cortiça, mas o nome original permanece até hoje. Não seria injusto ou 
incorreto dizer que o estudo da Biologia Celular começou nessa época 
(ATTIAS, 2010). 
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Figura 1.1 - (a) Microscópio semelhante ao usado por Hooke. 
As partes componentes são análogas às dos microscópios usados 
hoje em dia. (b) Reprodução de um desenho feito por Hooke a partir 
da observação de lâminas de cortiça ao microscópio construído por 
ele. Cada um dos espaços foi por ele chamado de célula
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Observação importante sobre Robert Hooke (ATTIAS, 2010):
Outro pioneiro da Microscopia e da Biologia Celular foi Antony 
van Leewenhoek, holandês que construía seus próprios microscópios 
(Figura 1.2) com apenas uma lente, mas com resolução sufi ciente para 
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observar até mesmo protozoários e bactérias.
Figura 1.2: Um dos microscópios montados por Leeuwenhoek
Fonte: (ATTIAS, 2010).
PRINCÍPIOS DO FUNCIONAMENTO DE UM MICROSCÓPIO ÓPTI-
CO;
Os microscópios ópticos atuais (Figura 1.3) guardam grande 
semelhança com os primeiros modelos usados por Hooke (Figura 1.1.a). 
Figura 1.3: Principais componentes de um microscópio simples
Fonte: (ATTIAS, 2010).
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Em todos os microscópios ópticos, atuais e antigos, teremos 
uma fonte de luz que é concentrada por um sistema de lentes con-
densadoras sobre uma amostra montada sobre uma lâmina. O feixe 
luminoso atravessa a amostra e é captado por uma lente objetiva que 
produz uma primeira imagem ampliada do objeto, que será, em segui-
da, captada pela lente ocular que projetará a imagem fi nal na retina do 
observador (Figura 1.4) (ATTIAS, 2010).
Figura 1.4: Esquema da formação da imagem em um microscópio 
óptico simples
Fonte: (ATTIAS, 2010).
QUANTO AUMENTA UM MICROSCÓPIO ÓPTICO?
O aumento fi nal é o resultado da multiplicação do aumento 
dado pela lente objetiva pelo aumento da lente ocular. Como existem 
várias lentes objetivas num mesmo microscópio, uma grande variedade 
de aumentos pode ser facilmente atingida, bastando girar o revólver. As-
sim, se utilizamos uma objetiva de 20x e uma ocular de 10x, o aumento 
fi nal será de 200x (10x20=200). 
Hoje em dia não é mais necessário desenhar as imagens ob-
servadas, como Hooke e seus contemporâneos faziam, a imagem fi -
nal pode ser capturada por uma câmara fotográfi ca, de vídeo ou ainda 
por um sistema de computação. Uma ampliação suplementar pode ser 
obtida ampliando uma fotografi a da imagem observada. Entretanto, de 
nada adiantaria ampliar a imagem além de determinado ponto, pois ne-
nhuma informação suplementar será obtida. Este é o princípio do limite 
de resolução. (ATTIAS, 2010).
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Figura 1.5 – Microscópio Óptico
Fonte: Alberts, 2011.
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O LIMITE DE RESOLUÇÃO
De acordo com Attias (2010) se dependêssemos apenas de 
nossos olhos, não conseguiríamos enxergar nada que medisse menos 
de 0,2mm. Este é o limite de resolução de um olho humano, vale res-
saltar em casode boa visão. Graças aos microscópios ópticos, conse-
guimos distinguir objetos que medem até 1 milésimo desse valor, isto 
é, o limite de resolução dos microscópios ópticos é de 0,2μm. Natural-
mente, isso depende da qualidade das lentes, mas, principalmente, do 
comprimento de onda da luz utilizada. Para saber como esse valor foi 
calculado, consulte o boxe a seguir:
Figura 1.6 – O limite de resolução
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Figura 1.6 – O limite de resolução
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Para melhor familiarizar-se com estas UNIDADES DE MEDI-
DA, é necessário consultar a Figura 1.7 onde encontra-se uma esca-
la relativa das dimensões de células e estruturas subcelulares, assim 
como do alcance dos instrumentos (microscópios) utilizados na sua 
descrição e estudo (ATTIAS, 2010).
Figura1.7 – Escala comparada do limite de resolução da microscopia 
óptica e da eletrônica e os objetos que cada uma pode discriminar
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Ainda que as células e as estruturas que as compõem sejam 
muito pequenas para serem medidas em centímetros ou milímetros, 
como os objetos do nosso cotidiano. Portanto, para elas usamos as 
UNIDADES DE MEDIDA dos micrômetros (símbolo μm) e nanômetros 
(símbolo nm). O micrômetro vale 1 milésimo do milímetro e o nanôme-
tro vale 1 milésimo do micrômetro. 1m= 103mm ou 106mm ou 109nm 
Observação: 103 é a maneira simplifi cada com que os matemáticos es-
crevem as potências de 10, isto é, igual a 1.000; da mesma forma 106 
é 1.000.000, e assim por diante. 
Observe a Figura 1.8: a luz se propaga na forma de ondas. 
Estas ondas colidem com as partículas que formam a amostra, sofrendo 
interferências. Assim se origina a sensação de contraste (claro/escuro). 
A onda, por sua vez, representa a luz visível: apenas objetos até um 
determinado tamanho são grandes o bastante para causar interferência 
no trajeto do raio luminoso. Objetos menores passam despercebidos, e 
não causam alteração na propagação da onda (ATTIAS, 2010).
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Figura 1.8 – O comprimento de onda da luz sofre interferência de 
objetos de determinação tamanho(a), enquanto objetos menores não 
desviam o trajeto da luz (b). Os do primeiro tipo são visíveis e os se-
gundo, não.
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Imagine-se andando de bicicleta numa ciclovia. Você segue 
em linha reta à velocidade da luz. Você é um raio de luz! Pedrinhas, 
formigas e outros pequenos objetos não impedem que você continue 
deslizando suavemente, sem interferências. Já uma chapinha de re-
frigerante ou um pedregulho podem fazer sua bicicleta se desviar do 
trajeto e, no caso de obstáculos maiores, podem impedir sua passa-
gem. Assim se comporta a luz ao atravessar as amostras observadas 
ao microscópio óptico (ATTIAS, 2010).
Fonte: (ATTIAS, 2010).Fonte: (ATTIAS, 2010).
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Mais informações podem ser adquiridas a partir dos 
seguintes “links”:
1- Dados biográfi cos de Leeuwenhoek
2- Dados biográfi cos de Robert Hooke
http://www.ucmp.berkeley.edu/history/hooke.html
3- Museu da Microscopia. Tutoriais sobre princípios de óptica. 
Galeria de imagens, vídeos on line. Vale a visita
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/museum/index.html
4- Página da Sociedade Americana de Biologia Celular que 
disponibiliza muitos links, imagens e vídeos interessantes.
http://www.ascb.org/
5- Atlas de imagens de Microscopia (óptica e eletrônica), 
organizado pelo departamento de Histologia da UERJ.
http://www2.uerj.br/~micron/
6- Maravilhosas imagens de fl uorescência obtidas em 
microscópio de fl uorescência confocal.
http://www.molbio.princeton.edu/confocal/510image2/
Zeisslist2.html
7- Imagens de protistas em Microscopia óptica de contraste 
interferencial e de fase. Links para imagens desses mesmos 
organismos em microscopia eletrônica, mostrando como vários 
métodos de observação devem ser conjugados na análise de 
um organismo.
http://megasun.bch.umontreal.ca/protists/gallery.html 
8- Página da Nikkon, com tutoriais onde se pode 
manusear virtualmente vários tipos de microscópio óptico.
http://www.microscopyu.com/tutorials/
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PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DOS MICROSCÓPIOS ELE-
TRÔNICOS;
O século XX conheceu uma verdadeira “febre” a partir da des-
coberta dos elétrons, feita por Thompson, em 1897. Tanto os cálculos 
feitos pelos físicos teóricos, quanto os experimentos feitos nos “tubos 
de raios catódicos” vieram a provar a natureza ondulatória dos elétrons. 
Esses pioneiros provavelmente não faziam a menor ideia aon-
de aquelas observações iriam levar, mas o estudo do comportamento 
ondulatório dos elétrons resultou tanto na invenção dos aparelhos de 
televisão quanto na de um dos instrumentos fundamentais no estudo da 
Biologia Celular: o microscópio eletrônico. 
No ano de 1926, Bush provou que era possível focalizar um 
feixe de elétrons utilizando uma lente eletromagnética circular, estabe-
lecendo assim os fundamentos da óptica eletrônica. Com base nesses 
princípios, foi iniciada em 1931 a construção do primeiro microscópio 
eletrônico por um grupo liderado por Ruska. Pelo enorme avanço que a 
microscopia eletrônica trouxe para as ciências, Ruska recebeu o Prêmio 
Nobel, na década de 80. Em 1939, a Siemens já construía o primeiro 
modelo comercial de microscópio eletrônico. Os microscópios eletrôni-
cos são instrumentos fundamentais no estudo da célula. Foram desen-
volvidos na primeira metade do século XX, sendo contemporâneos da 
televisão e dos aparelhos de raios-X (ATTIAS, 2010).
Quando fala-se em microscópio eletrônico, na verdade, refe-
re-se a uma família de instrumentos que utiliza um feixe de elétrons 
para produzir uma imagem ampliada de um objeto. Essa família é com-
posta por dois tipos de microscópios: os microscópios eletrônicos de 
transmissão e os microscópios eletrônicos de varredura. Os primeiros 
baseiam-se na capacidade do feixe de elétrons de atravessar a amos-
tra, enquanto nos segundos o feixe de elétrons percorre a superfície 
da amostra gerando um sinal que será visualizado num monitor (Figura 
1.9). (ATTIAS, 2010).
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Figura 1.9 – Princípios de funcionamento do microscópio
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Três séculos de microscopia óptica serviram para acelerar os 
progressos na interpretação das imagens da microscopia eletrônica. Ao 
microscópio óptico não é difícil determinar o formato geral da célula e a 
localização do núcleo, mas não é muito fácil identifi car estruturas dentro 
da célula. Mesmo assim, grande parte das estruturas intracelulares, as 
organelas, já havia sido descrita ao microscópio óptico. Naturalmente, 
as funções e a estrutura detalhada dessas organelas só foram escla-
recidas mais tarde. O grande salto conferido à Biologia Celular depois 
da invenção desse instrumento reside no grande poder de resolução 
que suas imagens possuem. Ou seja, não é apenas uma questão de 
aumentar mais as células e sim de permitir que sejam observadas es-
truturas menores dentro delas. (ATTIAS, 2010).
MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE TRANSMISSÃO 
O Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET) difere do mi-
croscópio óptico pelo fato de usar feixe de elétrons em vez de um feixe 
visível de luz. Uma das grandes desvantagens do microscópio óptico 
é o longo comprimento da onda da luz que limita o poder de resolução 
máximo a cerca de 0,2 micrômetro. Uma corrente de elétrons tem um 
comprimento de onda muito curto e resoluções de 0,2 nanômetros po-
dem ser obtidas com microscópios modernos. 
No microscópio eletrônico, os elétrons são emitidos por um fi -
lamento aquecido de tungstênio chamado catódio. Em virtude dos elé-
trons serem partículas carregadas que poderiam colidir com moléculas 
de ar eassim ser absorvidas e defl etidas, todo sistema óptico do mi-
croscópio eletrônico deve operar no vácuo. O anódio é uma peça metá-
lica com um pequeno furo no centro. 
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Uma diferença de potencial entre e 40 e 100 KV entre o catódio 
e o anódio acelera os elétrons à medida que eles passam do catódio 
para o anódio. Atingindo o anódio, muitos elétrons passam através do 
furo do seu centro para formar um feixe. O feixe de elétrons passa atra-
vés de uma série de lentes eletromagnéticas iguais às lentes de vidro 
do microscópio óptico. 
As lentes eletromagnéticas servem para focalizar o feixe de 
elétrons e a força do campo magnético produzido pelas lentes pode ser 
mudada, alterando a quantidade de corrente que passa através dos es-
pirais de fi o das lentes. Dessa maneira, o condensador focaliza o feixe 
sobre o objeto. À medida que os elétrons abandonam o preparado, eles 
são focalizados na lente objetiva e se obtém uma imagem aumentada 
(ATTIAS, 2010).
 A imagem é mais aumentada por uma ou duas lentes pro-
jetoras. Uma vez que os feixes de elétrons são invisíveis ao olho nu, 
a imagem é revelada fazendo com que os elétrons sejam projetados 
sobre uma tela fl uorescente ou uma película fotográfi ca. Infelizmente, 
os feixes de elétrons possuem um poder de penetração muito fraco, de 
modo que tem que ser feitos cortes muito delgados do espécime (0,02 
– 0,1 micrômetros). 
Devido a sua pequena espessura, os cortes têm um contraste mui-
to pequeno; assim eles precisam ser corados com metais pesados que ab-
sorvam elétrons (tais como o urânio e o chumbo) para aumentar o contraste. 
O poder de penetração dos elétrons é aumentado elevando-se a volta-
gem de aceleração. É possível agora, com voltagens de aceleração de 
um milhão de volts, usarem cortes mais espessos (1 – 5 micrômetros) 
e, ao mesmo tempo, obter maior resolução (Portal Educação, 2019).
O microscópio eletrônico de transmissão é idêntico ao micros-
cópio óptico na montagem de seus itens básicos (Figura 1.10), apenas 
é maior e invertido.
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Figura 1.10 – Comparação entre o microscópio óptico (1) e o micros-
cópio eletrônico de transmissão (2) mostrando a posição relativa e a 
equivalência de seus componentes
Fonte: (ATTIAS, 2010).
PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DOS MICROSCÓPIOS ELE-
TRÔNICOS
O que os diferencia fundamentalmente é:
1– a fonte: luz visível no microscópio óptico e feixe de 
elétrons no microscópio eletrônico de transmissão;
2– o vácuo na coluna do microscópio eletrônico de 
transmissão;
3– as lentes: de vidro no microscópio óptico e 
eletromagnetos no microscópio eletrônico de transmissão;
4– a espessura da amostra: da ordem de micrômetros (μm) no 
microscópio óptico e de nanômetros (nm) no microscópio 
eletrônico. 
O feixe de elétrons é gerado por um fi lamento de tungstênio que 
é aquecido; podemos comparar ao que observamos numa lâmpada em 
que o fi lamento aquecido emite o feixe luminoso (e elétrons também). 
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O vácuo, que também existe dentro do bulbo da lâmpada, é necessário 
não apenas para impedir a combustão do fi lamento na presença de 
oxigênio como também para impedir a colisão do feixe de elétrons com 
moléculas do ar. 
Por outro lado, esse é um dos fatores que impossibilita a ob-
servação de células vivas no microscópio eletrônico de transmissão. As 
lentes magnéticas desviam e orientam o feixe de elétrons da mesma 
forma que as lentes de vidro desviam e orientam o feixe de luz; lembre-
-se de que elétrons são uma radiação de carga negativa, sendo, por-
tanto, atraídos por cargas opostas e repelidos por cargas semelhantes.
Já a amostra precisa ser cortada em fatias muito fi nas para ser 
atravessada pelos elétrons. Mesmo a lâmina de vidro mais fi na barraria 
o feixe de elétrons. Por esse motivo são usadas telas de cobre para 
servir de suporte para os cortes ultrafi nos (o processamento e o preparo 
das amostras para observação serão descritos mais adiante). A seguir 
veremos uma foto de um microscópio de transmissão; observe como 
ele é bem maior que os microscópios ópticos, a começar pela coluna 
por onde passa o feixe de elétrons e onde estão distribuídas as lentes 
magnéticas (Figura 1.11).
Figura 1.11: Microscópio eletrônico Zeiss 900 instalado no Instituto de 
Biofísica da UFRJ.
Fonte: (ATTIAS, 2010).
Biofísica da UFRJ.
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Para maiores informações sobre a microscopia, tanto 
ótica quanto eletrônica, acesse no link seguir:
https://canalcederj.cecierj.edu.br/recurso/4405
Aulas 1 e 2 – Microscopia óptica e Princípios de funciona-
mento dos microscópios eletrônicos, respectivamente, com as profes-
soras Márcia Attias e Narcisa Cunha e Silva.
De acordo com De Robertis (2017), a tabela 1 mostra os limites 
que separam o estudo dos sistemas biológicos em diferentes níveis. Os 
limites são defi nidos artifi cialmente de acordo com o poder de resolu-
ção dos instrumentos utilizados. O olho humano somente pode resolver 
(discriminar) dois pontos separados por mais de 0,1 mm (100 μm). A 
maioria das células é muito menor e, para estudá-las, é necessário o 
poder de resolução de um microscópio óptico (0,2 μm). 
A maior parte das subestruturas celulares é ainda menor e 
requer a resolução do microscópio eletrônico (ver Seção 23.11). Com 
esse equipamento, é possível obter informações sobre subestruturas 
que medem entre 0,4 e 200 nm, o que aumenta o campo de observação 
até o nível das macromoléculas. Os resultados alcançados pelo uso 
da microscopia eletrônica transformaram de tal maneira o campo da 
citologia que grande parte deste livro é dedicada ao estudo dos conhe-
cimentos obtidos com essa técnica. Por outro lado, os estudos da con-
fi guração molecular de proteínas, ácidos nucleicos e outros complexos 
moleculares de tamanho grande – como alguns vírus – são realizados 
mediante análise das amostras por difração de raios X.
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Tabela 1. Áreas da morfologia
Fonte: Robertis (2017).
Na Figura 1.12, ainda de acordo com De Robertis (2017), estão 
indicados, em escala logarítmica, os tamanhos das células eucariontes, 
das bactérias, dos vírus e das moléculas. Estes são comparados com 
os comprimentos de onda das radiações e com os limites de resolução 
do olho humano, do microscópio óptico e do microscópio eletrônico. 
Pode-se dizer que o microscópio óptico possibilita um aumento de 500 
vezes em relação à resolução do olho, e o microscópio eletrônico um 
aumento 500 vezes maior do que o do microscópio óptico.
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Figura 1.12. Escala logarítmica das dimensões microscópicas. Cada 
divisão principal representa um tamanho 10 vezes menor que a ante-
rior. À esquerda está indicada a posição dos diferentes comprimentos 
de onda do espectro eletromagnético e os limites de resolução do 
olho humano, do microscópio óptico e do microscópio eletrônico. À 
direita aparecem os tamanhos das células, das bactérias, dos vírus, 
das moléculas e dos átomos
Fonte: De Robertis, 2017.
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QUESTÕES DE CONCURSOS
QUESTÃO 1
Ano: 2019 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2019 - UFSC - 
Técnico de Laboratório - Biologia
Analise as afi rmativas abaixo sobre os tipos de microscópios e 
assinale a alternativa correta. 
I. O microscópio de luz difere do microscópio eletrônico de trans-
missão porque, nesse último, um feixe de elétrons é utilizado pra 
formar a imagem. II. Os microscópios eletrônicos de varredura e 
transmissão diferem entre si pela capacidade de o microscópio devarredura aumentar 1.000 vezes a imagem obtida no microscópio 
de transmissão. III. O microscópio de fl uorescência é equipado 
com a iluminação infravermelha para a adequada visualização das 
amostras. IV. O microscópio de fl uorescência deve ser utilizado 
somente para amostras que apresentam bioluminescência. V. O 
microscópio estereoscópico (ou lupa) permite que a amostra seja 
examinada em três dimensões.
a) Somente as afi rmativas I e V estão corretas.
b) Somente as afi rmativas I e III estão corretas.
c) Somente as afi rmativas II, III e IV estão corretas.
d) Somente as afi rmativas II e V estão corretas.
e) Todas as afi rmativas estão corretas.
QUESTÃO 2
Ano: 2019 Banca: UFSC Órgão: UFSC Prova: UFSC - 2019 - UFSC 
- Técnico de Laboratório - Biologia
Em um laboratório de biologia, os microscópios são equipamen-
tos importantes, que devem ser mantidos em condições adequa-
das de uso. Sobre os componentes dos microscópios e os cuida-
dos com esses equipamentos, é correto afi rmar que:
a) após utilizar a objetiva com o óleo de imersão, deve-se higienizá-la 
com hipoclorito de sódio.
b) ao colocar uma lâmina histológica para observação no microscópio 
de luz, a lamínula deve fi car voltada para o lado do condensador.
c) ao fi nalizar o manuseio de um microscópio de luz, deve-se selecionar 
a objetiva de menor aumento e abaixar completamente a platina (mesa).
d) o charriot é uma peça associada ao braço do microscópio e tem a 
função de movimentar a lâmina no plano vertical.
e) ao usar o microscópio, o técnico de laboratório deve usar luvas de 
nitrila.
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QUESTÃO 3 
Ano: 2019 Banca: IF-MS Órgão: IF-MS Prova: IF-MS - 2019 - IF-MS 
- Técnico de Laboratório - Biologia
Sobre o preparo de material a ser utilizado em aulas práticas com 
utilização de microscópio, todas as alternativas abaixo estão cor-
retas, EXCETO:
a) Para a obtenção de cortes histológicos, o primeiro passo é fazer a 
microtomia do material coletado, estimulando a autólise e preservando 
a composição química do tecido.
b) Para a formação da imagem no microscópio de luz, o material bioló-
gico deve ser fi no o sufi ciente para que a luz possa atravessá-lo.
c) O material biológico deve ser endurecido para ser cortado, o que é 
possível incluindo-o em uma substância que se solidifi ca depois de pe-
netrá-lo, como, por exemplo, a parafi na.
d) Como os tecidos são geralmente incolores, os histologistas inventa-
ram soluções corantes que têm afi nidades diferentes para certas orga-
nelas e estruturas, possibilitando a sua localização.
e) Para o material ser corado, a parafi na deve ser dissolvida, o que é 
obtido ao se colocar a lâmina em xilol, e o tecido precisa ser hidratado, 
já que esses corantes são solúveis em água. A hidratação é conseguida 
passando a lâmina em uma série alcoólica decrescente e em água.
QUESTÃO 4
Ano: 2017 Banca: Colégio Pedro II Órgão: Colégio Pedro 
II Prova: Colégio Pedro II - 2017 - Colégio Pedro II - Técnico em 
Laboratório - Biologia
Um protocolo de prática em dupla visava à observação de proto-
zoários presentes em uma infusão de alface. O primeiro estudante 
do grupo preparou a lâmina e analisou a amostra em microscópio 
óptico. Fez suas anotações e, ao fi nal, chamou o próximo estu-
dante. Esse, por sua vez, relatou que a imagem não estava nítida 
e não sabia o que fazer para resolver o problema.
O segundo estudante desconhece, no manuseio do microscópio,
a) o manuseio do condensador com diafragma.
b) a utilização do parafuso micrométrico.
c) a técnica de limpeza das lentes.
d) a utilização do charriot.
e) a utilização da fonte de luz.
QUESTÃO 5 
Ano: 2018 Banca: CEPS-UFPA Órgão: UNIFESSPA Prova: CEPS-
UFPA - 2018 - UNIFESSPA - Técnico de Laboratório - Biologia
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Analise as afi rmativas abaixo, relacionadas à estrutura do micros-
cópio óptico: 
I O principal objetivo do microscópio óptico composto é criar uma 
imagem virtual aumentada do objeto real examinado através das 
lentes oculares. II O microscópio óptico composto apresenta dois 
jogos de lentes: objetivas – que se situam próximas da amostra 
e ampliam a imagem do objeto de estudo –, e oculares – situadas 
próximas ao olho do observador, ampliam a imagem da objetiva. 
III O condensador é a lente que concentra os feixes de luz sobre a 
amostra enquanto que o diafragma regula a quantidade de luz que 
entra no condensador. IV O revólver contém o sistema de lentes 
oculares, que podem ser mudadas conforme a ampliação que se 
deseja do objeto real.
Estão corretas:
a) todas as afi rmativas.
b) as afi rmativas I, II e IV, somente.
c) as afi rmativas I, II e III, somente.
d) as afi rmativas II, III e IV, somente.
e) as afi rmativas I e IV, somente.
QUESTÃO DISSERTATIVA – DISSERTANDO A UNIDADE
Com relação à microscopia, como se calcula o aumento de uma estru-
tura visualizada através do microscópio ótico?
TREINO INÉDITO
Qual o signifi cado da abreviatura M.O.C. em microscopia?
a) Microscopia de olho comum
b) Microscópio ocular para corte
c) Microscópio ótico composto
d) Microscópio ocular condensador
e) Microscópio ótico compensador
NA MÍDIA
NOVO MICROSCÓPIO FILMA CÉLULAS SE MOVENDO DENTRO 
DE ORGANISMOS
Reserve apenas um minuto e dez segundos de seu dia para apreciar 
o trabalho incrível que suas células fazem dentro do seu corpo – e que 
estão fazendo neste exato momento! – para te manter vivo. Já faz dé-
cadas que a ciência conhece e estuda a existência dessas estruturas 
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biológicas, porém, essa é a primeira vez que o movimento das células é 
gravado em um vídeo tridimensional e de alta qualidade. 
E, como é possível imaginar, as cenas são incríveis. As gravações mais 
visíveis era feitas a partir de células guardadas em lâminas de vidro, 
o que também signifi cava que o movimento nunca era registrado por 
completo.
Até quando as células eram registradas sozinhas, elas “estouravam” de 
tanta luz e o microscópio era sempre muito lento para acompanhar o 
movimento tridimensional.
Então, para driblar essa defi ciência que a ciência tinha, o grupo de pes-
quisadores do Instituto Médico de Howard Hughes combinou duas tec-
nologias microscópicas: a óptica adaptativa e a microscopia de lâmina 
de luz treliçada.
A óptica adaptativa é um método que astrônomos utilizam para observar 
objetos celestes distantes por meio da atmosfera ondulatória da Terra e 
que ajuda a desembaralhar o objeto de estudo, deixando a visão mais 
nítida. Já o segundo método consiste em uma captura rápida e conse-
cutiva de traços de luz, criando imagens inteiras que, posteriormente, 
são ajustadas em 3D e podem ser ampliadas sem perda de qualidade.
Fonte: Revista Galileu
Data: 10 de junho de 2019.
Leia a notícia na íntegra:
https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2018/04/
novo-microscopio-fi lma-celulas-se-movendo-dentro-de-
organismos.html
NA PRÁTICA
Diagnóstico parasitológico da doença de chagas
O diagnóstico parasitológico na fase aguda da doença de Chagas é 
realizado pela demonstração de formas tripomastigotas do Trypanoso-
ma cruzi em amostras de sangue diretamente ao exame microscópico. 
Nessa etapa, o número de parasitos na corrente sanguínea é geralmen-
te bastante elevado (DIAS & COURA, 1997).
No exame microscópico das fezes para a pesquisa de fl agelados é mui-
to importante distinguir entre o T.cruzi e o Trypanosoma rangeli. Este 
último, um tripanossomatídeo não patogênico até demonstração contrá-
ria, é encontrado no sangue de humanos em áreas como, por exemplo, 
Venezuela, Colômbia, Peru, Equador, Panamá e Costa Rica, nas quais 
as espécies do gênero Rhodnius e o Triatoma dimidiata são os vetores 
domiciliados (Sousa &Johnson, 1973).
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Disponível em: 
http://books.scielo.org/id/nf9bn/pdf/dias-9788575412435-06.pdf
Para saber mais
Microscopia: A história e evolução dos microscópios
Acesse o link: 
https://kasvi.com.br/microscopio-microscopia-historia-evolucao/
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BIOLOGIA CELULAR – CONCEITO
Biologia celular é um campo científi co que estuda as células. 
É também chamado de Citologia ou Histologia e tem como propósito 
analisar como funciona uma célula, suas organelas (espécie de órgão 
das células) e as relações entre tecidos, órgãos e seres vivos que as 
células possibilitam. 
Seu início aconteceu com a invenção do microscópio, isso por-
que, a partir daí, foi possível o estudo das células e, posteriormente, 
das organelas. Mais tarde os microscópios foram se aperfeiçoando e 
viraram microscópios eletrônicos. Então, com a imagem mais ampliada, 
as estruturas celulares de células animais, vegetais e de vírus puderam 
ser mais analisadas. 
Existem as células animais e as células vegetais. As diferenças 
entre as duas são bastante acentuadas. Mas também existem seme-
lhanças. Algumas diferenças vistas são, por exemplo, a forma rígida 
da parede celular da célula vegetal, em comparação com a membrana 
plasmática. Apesar da célula vegetal ter essa parede semirrígida, a 
membrana tem menos rigidez, as duas têm a mesma função: a proteção 
INTRODUÇÃO À
BIOLOGIA CELULAR
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da célula e o controle do que entra e sai dela. Muitas outras organelas 
das duas células se parecem e outras divergem, é comum ver seme-
lhanças e diferenças em ambas. 
As células são as menores partes vivas presentes no nosso 
corpo. É a unidade responsável por formar todo o corpo humano, sendo 
que seu bom funcionamento signifi ca o correto funcionamento do corpo. 
Existem vários tipos de células dentro do corpo humano. Essa varieda-
de se explica pelo fato das células serem parte de diferentes sistemas 
e funções no nosso funcionamento. Existem células para o sistema di-
gestivo, para o nervoso e outros. Isso não impede que, entre as células, 
existam algumas características semelhantes entre todas; a presença 
de núcleo é um exemplo disso (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2005). 
ORIGEM E EVOLUÇÃO CELULAR NOS SERES VIVOS
É muito importante conhecer o processo que deu origem às 
primeiras células. Atualmente, existe uma forte corrente de estudiosos 
que defende a teoria de que o início do processo evolutivo que deu 
origem às primeiras células tenha acontecido há mais ou menos quatro 
bilhões de anos. Neste período o oxigênio ainda não estava presente 
na atmosfera, que provavelmente continha amônia, vapor d’água, 
hidrogênio, metano, gás carbônico e sulfeto de hidrogênio. 
O oxigênio em sua forma livre, somente surgiu muito posterior-
mente, devido à ação fotossintética de células autotrófi cas. Há mais ou 
menos quatro bilhões de anos, a superfície de nosso Planeta estaria, 
em sua maior parte, coberta por uma enorme massa de água, disposta 
em imensos “oceanos” e também “lagoas”. Toda essa massa líquida 
recebeu o nome de “caldo primordial”, sendo rica em moléculas inorgâ-
nicas e contendo em solução todos os gases presentes na atmosfera 
daquela época (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2005).
 Sob a ação do calor e da radiação ultravioleta emitida pelo Sol 
e de descargas elétricas originadas pelas frequentes tempestades que 
ocorriam neste período, estas moléculas existentes no caldo primordial 
combinaram-se entre si quimicamente, constituindo o que seriam os pri-
meiros compostos que apresentaram carbono em sua composição. 
Outras substâncias, de natureza mais complexa, como por 
exemplo, as proteínas e os ácidos nucléicos, teriam aparecido em um 
momento posterior, espontaneamente, já que nas condições atuais de 
nosso Planeta, só seriam capazes de se formar naturalmente devido 
à ação de células. Segundo Junqueira & Carneiro (2005), esse tipo de 
síntese, realizada sem a ação de seres vivos, é denominada prebiótica, 
sendo experimentalmente comprovado que este processo pode ocorrer 
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em tais condições.
Três circunstâncias que favoreceram o acúmulo gradual dos com-
postos de carbono:
1) A enorme extensão do Planeta, com uma ampla variedade 
de ambientes heterogêneos, onde provavelmente surgiram 
moléculas que permaneceram próximas umas às outras e, 
provavelmente, distintas estruturalmente em relação às 
existentes em outros locais;
2) O longo período em que ocorreu a síntese prebiótica no 
caldo primordial, estimado em mais de dois bilhões de anos;
3) O fato de não existir oxigênio na atmosfera, o que fez 
com que as moléculas recém-formadas não fossem 
imediatamente destruídas pela oxidação.
 Levando em consideração as características atuais da atmosfe-
ra, com elevada concentração de Oxigênio, seria impossível a síntese 
prebiótica acontecer. É provável que no caldo primordial tenha surgido 
polímeros de aminoácidos e de nucleotídeos, tendo assim se formado 
as primeiras moléculas de ácidos nucléicos e de proteínas. Todavia, 
somente os ácidos nucléicos possuem a capacidade de se duplicar, o 
que juntamente com as recentes demonstrações em laboratório, de que 
as moléculas de RNA simples estruturalmente são capazes de originar 
moléculas mais complexas, sem qualquer auxílio de proteínas enzimá-
ticas, nos faz pensar que o processo de evolução das moléculas mais 
complexas iniciou com moléculas de RNA. 
Uma vez surgidas às moléculas de RNA com capacidade de se 
multiplicarem e de evoluir, o caminho para o surgimento das primeiras 
células estava traçado. Porém, era muito importante que este sistema 
capaz de se autoduplicar fi casse isolado, evitando que as moléculas 
se dispersassem no líquido prebiótico. Assim, acredita-se que molécu-
las de fosfolipídios tenham surgido ao acaso, espontaneamente, e que 
passaram a constituir as primeiras bicamadas fosfolipídicas, passando 
estas então a envolver um conjunto de moléculas de RNA (ácido ribonu-
cléico), nucleotídeos, proteínas e outras moléculas. 
Nascia assim a primeira célula, com sua membrana fosfolipídi-
ca. Caracteristicamente os fosfolipídios são moléculas alongadas, com 
uma extremidade hidrofílica e duas cadeias hidrofóbicas. Uma vez dis-
solvidos em água, estas moléculas se prendem por interação hidrofóbi-
ca de suas cadeias e acabam constituindo bicamadas espontaneamen-
te, sem necessidade de energia (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2005).
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 Os dados atualmente disponíveis permitem supor que, após o 
surgimento do RNA (ácido ribonucleico) provavelmente deva ter surgido 
o DNA (ácido desoxirribonucleico, originado a partir da polimerização de 
nucleotídeos sobre um molde de RNA, e a partir de então, estes dois 
ácidos nucleicos passaram a determinar quais os tipos de proteínas a 
serem sintetizadas. Considerando que existe uma grande variedade de 
proteínas celulares, formadas pela combinação de 20 aminoácidos dife-
rentes, acredita-se que seja pouco provável que todas estas proteínas 
tenham se originado por acaso. 
A síntese de proteínas deve ter sido dirigida pelo RNA e DNA, 
sendo eliminadas ao longo da evolução aquelas proteínas considera-
das “inúteis”. Com as evidências que atualmente existem, é realmente 
provável que a primeira célula tenha apresentado uma estrutura sim-
ples, sendo provavelmente uma procarionte heterotrófi ca, e, também, 
que antes do surgimento desta célula precedeu-se a formação de agre-
gados de RNA, DNA e proteínas,envoltos por uma camada dupla de 
fosfolipídios. O processo evolutivo continuou com estes agregados ori-
ginados pelas moléculas de ácido ribonucleico (RNA), dando origem às 
primeiras células, que por sua vez devem ter sido procariontes estrutu-
ralmente simples (Junqueira & Carneiro, 2005).
 Uma vez que estas células não possuíam a capacidade de 
sintetizar seu próprio alimento (heterotrófi cas), o processo evolutivo so-
freu uma interrupção devido ao esgotamento de compostos de carbono 
formados pelo processo prebiótico, nos locais onde as células primor-
diais surgiram. Outro aspecto interessante, é que estas células além de 
serem heterotrófi cas e procariontes, eram também anaeróbias, uma vez 
que na atmosfera não existia oxigênio. 
Teria sido muito complicado sustentar o processo evolutivo 
destas células primitivas se elas permanecessem dependendo das mo-
léculas energéticas formadas no caldo primordial, para a sua nutrição. 
Foi então que o surgimento das células autotrófi cas, capazes de sinteti-
zar seu próprio alimento, proporcionou a manutenção da vida na Terra. 
Estas células autotrófi cas eram capazes de sintetizar moléculas mais 
complexas a partir de substâncias muito simples e da energia solar. 
Dessa forma, aceita-se que deva ter surgido nas células proca-
riontes um sistema com capacidade de utilizar a energia solar, armaze-
nando-a em ligações químicas, sintetizando alimento e liberando oxigê-
nio. Esse novo tipo de célula seria muito semelhante às cianofíceas ou 
“algas azuis”, que são bactérias ainda hoje viventes. Dessa forma, teve 
início um dos processos mais importantes da natureza, a fotossíntese, 
que ocorreu devido ao aparecimento de certos pigmentos nas células, 
como a clorofi la, capaz de captar as radiações, azul e vermelha da luz 
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do sol, utilizando essa energia para a ativação de processos de síntese 
(Junqueira & Carneiro, 2005).
Com o surgimento das células autotrófi cas, foram ocorrendo 
também mudanças na atmosfera, já que o aumento da concentração 
de oxigênio liberado pela fotossíntese intensifi cou-se. As moléculas de 
oxigênio (O2) acabaram se difundindo para as partes mais elevadas da 
atmosfera, onde sob ação da radiação ultravioleta, romperam-se origi-
nando átomos de oxigênio. Alguns desses átomos recombinaram-se e 
constituíram moléculas de ozônio (O3), que possuem grande capacida-
de de retenção de radiação ultravioleta. 
Assim, de maneira contínua, originou-se uma camada de ozô-
nio, transparente aos comprimentos de onda visíveis, mas protege a 
superfície do Planeta contra a radiação ultravioleta. Sem dúvida, o início 
da fotossíntese e as grandes alterações da atmosfera contribuíram mar-
cadamente para o processo evolutivo das células e de todas as formas 
de vida existentes no Planeta. Somente com o surgimento da fotossín-
tese, ocorreu o aparecimento do oxigênio na atmosfera e, dessa forma, 
verifi cou-se o surgimento de células aeróbias, ao mesmo passo que se 
observou o surgimento da camada protetora de ozônio. As bactérias 
anaeróbias restringiram-se a nichos especiais, caracterizados pela au-
sência de oxigênio.
 O próximo passo do processo evolutivo, após o aparecimento 
das células procariontes autotrófi cas, foi o surgimento das células eu-
cariontes. Existem fortes indicativos de que as células eucariontes, ca-
racteristicamente apresentando um elaborado sistema de membranas, 
originaram-se a partir de procariontes, por invaginações da membrana 
plasmática, provavelmente puxadas por proteínas contráteis existentes 
no citoplasma. 
Uma forte evidência dessa hipótese é de que as membranas 
intracelulares apresentam uma assimetria similar à observada na mem-
brana plasmática. A face da membrana plasmática voltada para o citosol 
assemelha-se à sua equivalente nas membranas intracelulares, sendo o 
mesmo observado com a face externa da membrana plasmática, que se 
assemelha com a face voltada para o interior dos compartimentos intra-
celulares. Observa-se que foi de fundamental importância para a evolu-
ção das células eucariontes o processo de interiorização da membrana, 
processo tal que originou uma série de compartimentos intracelulares, 
como os lisossomos, complexo de Golgi, retículo endoplasmático que 
podem ser considerados microrregiões, com composição enzimática tí-
pica e funcionalidade específi ca. Os processos celulares tornaram-se 
mais efi cientes diante desta separação molecular e funcional. 
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Sugestivas evidências apontam para o fato de que organelas 
responsáveis por processos ligados às transformações energéticas, 
como as mitocôndrias e os cloroplastos, surgiram a partir de bactérias 
que foram fagocitadas, de alguma maneira escaparam da digestão in-
tracelular, e se estabeleceram como endossimbiontes nestas células 
eucariontes hospedeiras, constituindo um relacionamento benéfi co e 
que com o passar dos anos acabou se tornando irreversível (Junqueira 
& Carneiro, 2005).
A teoria endossimbiótica foi proposta por Lynn Margulis, em 
1981, em um livro intitulado Symbiosis in Cell Evolytion. Essa teoria 
explica como os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram nas células 
eucarióticas. 
Segundo a teoria endossimbiótica,
mitocôndrias e cloroplastos eram organismos procariontes 
que viviam de modo livre.
Essas estruturas foram englobadas por células eucariontes, 
o que resultou em uma relação simbiótica, em que ambos 
os envolvidos eram benefi ciados com a associação. 
As mitocôndrias provavelmente eram organismos procariontes 
aeróbios, e os cloroplastos eram procariontes fotossintetizantes. 
Esses organismos procariontes forneciam energia para a 
célula que os englobou, e a célula hospedeira fornecia proteção 
contra o ambiente externo.
Fonte: 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/
teoria-endossimbiotica.htm
As principais evidências a favor dessa hipótese são as seguintes: 
- Assim como as bactérias, as mitocôndrias e os 
cloroplastos possuem DNA circular; 
-Ambas as organelas possuem duas membranas, sendo a 
interna semelhante, em sua composição, às membranas 
das bactérias. Já as membranas externas, que seriam a 
parede do vacúolo fagocitário, é muito semelhante à 
membrana plasmática das células eucariontes hospedeiras.
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Esta hipótese é apoiada pela observação de que as membra-
nas intracelulares têm constituição molecular muito semelhante à da 
membrana plasmática.
 Outro aspecto a ser ressalto é o de que simbiose entre células 
eucariontes e bactérias continua acontecendo, sendo possível observar 
diversos casos existentes atualmente. Durante o processo evolutivo, as 
mitocôndrias e cloroplastos foram perdendo parte de seu genoma par 
ao núcleo da célula hospedeira, tornando-se em parte dependentes do 
DNA das células hospedeiras.
 Grande parte das proteínas dos cloroplastos e das mitocôndrias 
é codifi cada por RNA mensageiro do núcleo celular, sendo posteriormente 
sintetizadas na matriz citoplasmáticas por polirribossomos e, em seguida 
transferidas para dentro dos cloroplastos e mitocôndrias. Outro aspecto 
a ser ressalto é o de que simbiose entre células eucariontes e bactérias 
continua acontecendo, sendo possível observar diversos casos existen-
tes atualmente. 
Durante o processo evolutivo, as mitocôndrias e cloroplastos 
foram perdendo parte de seu genoma par ao núcleo da célula hospedei-
ra, tornando-se em parte dependentes do DNA das células hospedeiras. 
Grande parte das proteínas dos cloroplastos e das mitocôndrias é co-
difi cada por RNA mensageiro do núcleo celular, sendo posteriormente 
sintetizadas na matriz citoplasmáticas por polirribossomos e, em segui-
da transferidas para dentro dos cloroplastos e mitocôndrias (Junqueira 
& Carneiro, 2005).
Artigo: Origem e Evolução da Célula
https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/origem-e-evolucao-da-celula/26352
CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS CÉLULAS PROCARIONTES E 
EUCARIONTES
De acordo com De Robertis, (2017) a microscopia eletrônica 
demonstrou que existem fundamentalmente duas classes de células: 
as procariontes (pro, primeiro, e cario, núcleo), cujos cromossomos não 
são separados do citoplasma por membrana, e as eucariontes (eu, ver-
dadeiro, e cario, núcleo), com um núcleo bem individualizado e delimita-
do pelo envoltório nuclear. Como será́ visto a seguir, embora a comple-
xidade nuclear seja utilizada para nomear as duas classes de células, 
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há outras diferenças importantes entre procariontes e eucariontes.
Células procariontes são “pobres” em membranas
As cé lulas procariontes caracterizam-se pela escassez de 
membranas. Nelas, geralmente a ú nica membrana existente é a mem-
brana plasmá tica. Ao contrá rio das cé lulas eucariontes, as procariontes 
nã o contê m membranas que separam os cromossomos do citoplasma. 
Os seres vivos que tê m cé lulas procariontes sã o denominados proca-
riotas; essas cé lulas constituem as bacté rias (as cianofí ceas, ou algas 
azuis, també m sã o bacté rias). 
A cé lula procarionte mais bem estudada é a bacté ria Escheri-
chia coli (Figura 2.1), que, por sua simplicidade estrutural e rapidez de 
multiplicaç ã o, revelou-se excelente para estudos de biologia molecular. 
E. coli tem a forma de bastã o, com cerca de 2 µm de comprimento, e é 
separada do meio externo por uma membrana plasmá tica semelhante 
à que envolve as cé lulas eucariontes. Por fora dessa membrana existe 
uma parede rí gida. Conforme a bacté ria, a espessura dessa parede é 
muito variá vel. Ela é constituí da por um complexo de proteí nas e glico-
saminoglicanas. A parede bacteriana tem, sobretudo, funç ã o protetora 
(JUNQUEIRA & CARNERIO, 2012).
Figura 2.1: Célula procarionte (bacté ria Escherichia coli). A célula 
é envolvida por uma parede rí gida presa à membrana plasmá tica. 
Na face interna da membrana, encontram-se enzimas relacionadas 
com a respiraç ã o e que estã o representadas, no desenho, por pe-
quenas raquetas. O citoplasma conté m numerosos polirribossomos, 
mas nã o apresenta o sistema de membranas que existe nas células 
eucariontes. O desenho mostra dois cromossomos, que sã o idênti-
cos, e, neste exemplo, prendem-se à membrana plasmá tica. A região 
ocupada pelo cromossomo chama-se nucleóide.
Fonte: (JUNQUEIRA & CARNERIO, 2012).
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Uma célula bacteriana como a Escherichia coli apresenta a 
vantagem de ser facilmente cultivada a 37°C em soluções aquosas de 
íons inorgânicos, glicose, aminoácidos e nucleotídeos, nas quais du-
plica sua massa e se divide em, aproximadamente, 20 min. Vale lem-
brar que a Escherichia coli pertence à classe de bactérias que não são 
coradas pelo método de coloração desenvolvido pelo microbiologista 
Hans Christian Gram em 1884 – por essa razão, são conhecidas como 
bactérias Gram-negativas. 
Tanto a micrografi a quanto o esquema da Figura 2.1 mostram 
que a membrana plasmática dessas bactérias é envolvida por 
uma parede celular, que tem a função de proteção mecânica, é rígida 
e é composta por duas camadas: uma interna de peptidoglicano e outra 
conhecida como membrana externa. Observe que as duas estão sepa-
radas pelo espaço periplasmático. O peptidoglicano é uma macromolé-
cula contínua composta por carboidratos não usuais unidos por peptí-
dios curtos. Já a membrana externa é uma bicamada de lipoproteínas 
e lipossacarídios semelhante à estrutura da membrana plasmática. Um 
dos complexos proteicos presentes na membrana externa é conhecido 
como porina, por formar um canal transmembranoso que possibilita a 
livre difusão dos solutos. 
A membrana plasmática é uma estrutura lipoproteica que 
atua como barreira aos elementos presentes no meio circundante. 
Essa membrana, ao controlar a entrada e a saída dos solutos, contribui 
para estabelecer um meio perfeitamente regulado no protoplasma da 
bactéria. No protoplasma são encontradas partículas de 25 nm de 
diâmetro, denominadas ribossomos, constituídas por ácido ribonucléi-
co (RNA) e proteínas. 
Os ribossomos têm uma subunidade grande e outra pequena. 
Encontram-se agrupados em polirribossomos e neles ocorre a síntese 
proteica. Além disso, o protoplasma contém água, íons, outros tipos de 
RNA, proteínas estruturais e enzimáticas, diversas moléculas pequenas 
etc. O cromossomo bacteriano é uma molécula circular única de DNA 
não recoberto, compactamente dobrado dentro do nucleoide, que, ao 
microscópio eletrônico, é visto como a região mais clara do protoplasma 
(Figura 2.2). É importante lembrar que o DNA da Escherichia coli, que 
tem um comprimento aproximado de 106 nm (1 mm), contém informa-
ção genética sufi ciente para codifi car de 2.000 a 3.000 proteínas dife-
rentes (DE ROBERTIS, 2017).
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Figura 2.2: A. Eletromicrografi a de Escherichia coli, que mostra, ex-
ternamente à membrana plasmática, o espaço periplasmático e a 
membrana externa da parede celular. O nucleoide aparece como uma 
região irregular de pouca eletrodensidade. O restante do protoplasma 
está ocupado por ribossomos. (Cortesia de B. Menge, M. Wurtz e E. 
Kellenberger.) B. Esquema da parede celular de uma bactéria Gram-
-negativa. Observe o peptidoglicano e a membrana externa cuja bica-
mada lipídica é atravessada por porinas. Na parte inferior da fi gura, 
observa-se uma porção da membrana plasmática.
Fonte: De Robertis (2017).
No citoplasma das bacté rias existem ribossomos ligados a mo-
lé culas de RNA mensageiro (mRNA), constituindo polirribossomos. En-
contram-se, em geral, dois ou mais cromossomos idê nticos, circulares, 
ocupando regiõ es denominadas nucleoides e, muitas vezes, presos a 
pontos diferentes da membrana plasmá tica. Cada cromossomo, cons-
tituí do de DNA e proteí nas tem espessura de 2 nm e comprimento de 
1,2 mm. As cé lulas procariontes nã o se dividem por mitose, e seus fi -
lamentos de DNA nã o sofrem o processo de condensaç ã o que leva à 
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formaç ã o de cromossomos visí veis ao microscó pio ó ptico, durante a 
divisã o celular. 
O citoplasma das cé lulas procariontes em geral nã o apresenta 
outra membrana alé m daquela que o separa do meio externo (membra-
na plasmá tica). Em alguns casos podem existir invaginaç õ es da mem-
brana plasmá tica que penetram no citoplasma, no qual se enrolam, 
originando estruturas denominadas mesossomos. Alé m disso, no cito-
plasma das cé lulas procariontes que realizam a fotossí ntese, existem 
algumas membranas, paralelas entre si, e associadas à clorofi la ou a 
outros pigmentos responsá veis pela captaç ã o da energia luminosa (DE 
ROBERTIS, 2017).
Outra diferenç a entre a cé lula procarionte e a eucarionte é a 
falta de um citoesqueleto nas cé lulas procariontes. Nos eucariontes, o 
citoesqueleto é responsá vel pelos movimentos e pela forma das cé lu-
las, que, muitas vezes, é complexa. A forma simples das cé lulas pro-
cariontes, em geral esfé rica ou em bastonete, é mantida pela parede 
extracelular, sintetizada no citoplasma e agregada à superfí cie externa 
da membrana celular. Essa parede é rí gida e representa també m pa-
pel importante na proteç ã o das cé lulas bacterianas. Na natureza sã o 
encontradas populaç õ es de bacté rias nos mais diversos habitats, e a 
parede é essencial para proteger as cé lulas contra os fatores muitas 
vezes agressivos desses habitats (Junqueira & Carneiro, 2012).
Todavia, a diferenç a mais marcante entre as células procariontes 
e as eucariontes é a pobreza de membranas nas procariontes. O 
citoplasma das células procariontes nã o se apresenta sub- dividido em 
compartimentos,ao contrá rio do que ocorre nas cé lulas eucariontes, 
nas quais um extenso sistema de membrana cria, no citoplasma, mi-
crorregiõ es (Figura 2.3) que contê m molé culas diferentes e executam 
funç õ es especializada.
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Figura 2.3: Representaç ã o tridimensional de célula eucarionte animal 
(cé lula do fí gado). O nú cleo é separado do citoplasma pelo envelope 
nuclear, de dupla membrana, com poros. O citoplasma das células 
eucariontes conta com um sistema de membranas muito desenvolvido 
e que, por motivos didá ticos, só está parcialmente representado nesta 
fi gura. Observar, acima do nú cleo, um dos dois centrí olos da célula, 
de onde irradiam microtú bulos. Atrá s dos centrí olos está o aparelho 
de Golgi. No centro do nú cleo aparece o nuclé olo. (Reproduzida, com 
autorizaç ã o, de Carneiro, J.: Bases Celulares para a Fisiopatologia. 
In: Marcondes, M. et al. Clí nica Mé dica, 3a ed. Guanabara Koogan, 
1984.)
Figura 2.4: Esquema geral da ultraestrutura de uma célula vegetal 
padrão e seus principais componentes. (De Robertis, 2017).
Fonte: Junqueira & Carneiro, 2012.
Células eucariontes sã o compartimentadas:
Uma vez estudada a organização das células procariontes, é con-
veniente observar a Tabela 2.1, em que estão resumidas as principais di-
ferenças com as células eucariontes. Se compararmos a organização da 
Escherichia coli (Figura 2.2) com a de uma célula animal (Figura 2.3) ou 
com a de uma célula vegetal (Figura 2.4), evidencia-se a complexidade 
dessas últimas. 
Na célula eucarionte em interfase, o núcleo constitui um comparti-
mento separado, limitado pelo envoltório nuclear. Outro compartimento é o 
citoplasma, envolvido pela membrana plasmática, que costuma apresentar 
diferenciações. Cada um desses três componentes principais contém, por 
sua vez, vários subcomponentes ou subcompartimentos (DE ROBERTIS, 
2017).
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Tabela 2.1: Organização celular em procariontes e eucariontes. 
Fonte: De Robertis, 2017.
Pode-se usar a Tabela 2.2 como guia de orientação que re-
sume essa complexa organização, já que nela estão enumeradas as 
funções mais importantes de cada componente (DE ROBERTIS, 2017).
Tabela 2.2: Organização geral da célula eucarionte
Fonte: De Robertis, 2017.
Há grande variedade morfológica entre as células eucariontes
As células de um organismo multicelular apresentam formas 
e estruturas variáveis e são diferenciadas de acordo com sua função 
específi ca nos diversos tecidos. Essa especialização funcional faz com 
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que as células adquiram características únicas, mesmo quando em to-
das elas persiste um modelo de organização comum (Figura 2.5). Al-
guns tipos de células, como os leucócitos, mudam de formato constan-
temente. Outros, como os neurônios e a maioria das células vegetais, 
apresentam conformação bastante estável. 
O formato de uma célula depende de suas adaptações funcio-
nais, do citoesqueleto presente no seu citoplasma, da ação mecânica 
exercida pelas células adjacentes e da rigidez da membrana plasmáti-
ca. O tamanho das células oscila dentro de amplos limites. Apesar de 
algumas células poderem ser vistas a olho nu, a maioria só pode ser 
observada com o microscópio, pois têm poucos micrômetros de diâme-
tro. O volume da célula é bem constante nos diferentes tipos celulares e 
independe do tamanho do organismo. Por exemplo, as células dos rins 
ou do fígado têm quase o mesmo tamanho em um elefante ou um rato. 
Portanto, a massa de um órgão depende do número e não do volume 
das células (De Robertis, 2017).
Figura 2.5: Alguns dos tipos de células encontrados em tecidos 
animais. Observe a diferença de formatos e tamanhos.
Fonte: De Robertis, 2017.
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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS VÍRUS;
Ví rus sã o parasitos intracelulares obrigató rios!
Em razã o de suas relaç õ es com as cé lulas e seus efeitos sobre 
elas, podendo causar doenç as de gravidade variá vel. Um ví rus nã o é 
capaz de se multiplicar, exceto quando parasita uma cé lula de cujas 
enzimas se utiliza para a sí ntese das macromolé culas que irã o formar 
novos ví rus. Eles nã o contam com todas as enzimas nem as estruturas 
necessá rias para a fabricaç ã o de outros ví rus; sã o, portanto, parasitos 
intracelulares obrigató rios. 
Na verdade, os ví rus sã o parasitos moleculares, uma vez que 
induzem a maquinaria sinté tica das cé lulas a sintetizar as molé culas 
que irã o formar novos ví rus em vez de produzirem molé culas para a 
pró pria cé lula. Os ví rus que atacam as cé lulas animais nã o atacam as 
vegetais, e vice-versa. Distinguem-se, pois, os ví rus animais e os ví rus 
vegetais. Há , poré m, alguns ví rus vegetais que, invadindo-as, multipli-
cam-se nas cé lulas de insetos disseminadores desses ví rus de uma 
planta para outra. Os ví rus das bacté rias sã o chamados bacterió fagos, 
ou simplesmente fagos (Tortora et al., 2012).
Segundo Tortora et al., (2012), cada ví rus é formado 
basicamente por duas partes:
■ uma porç ã o central que leva a informaç ã o gené tica, isto é , 
um genoma constituí do, conforme o ví rus, de um fi lamento simples ou 
duplo de á cido ribonucléico ou desoxirribonucléico, no qual estã o conti-
das, em có digo, todas as informaç õ es necessá rias para a produç ã o de 
outros ví rus iguais
■ uma porç ã o perifé rica, constituí da de proteí nas, que protege 
o genoma, possibilita ao ví rus identifi car as cé lulas que ele pode parasi-
tar e, em determinados ví rus, facilita a penetraç ã o nas cé lulas.
Alguns ví rus maiores e mais complexos apresentam um invó lu-
cro lipoproteico. A parte lipí dica desse invó lucro origina-se das mem-
branas celulares; mas as proteí nas sã o de natureza viral, isto é , sã o 
codifi cadas pelo á cido nucléico do ví rus. No exterior das cé lulas, os 
ví rus se apresentam como partí culas constituí das de um agregado de 
macromolé culas e recebem a denominaç ã o de ví rions.
Características gerais: 
■ Os ví rus sã o genes mó veis que passam de uma cé lula para 
outra e modifi cam o metabolismo celular para reproduzi-los; eles nã o 
contê m a maquinaria para sintetizar macromolé culas nem os mecanis-
mos para utilizar energia
■ O genoma viral pode ser de RNA ou de DNA 
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■ No laborató rio, os ví rus sã o cultivados em embriõ es de gali-
nha, em culturas de bacté rias e em culturas de cé lulas animais ou ve-
getais
■ A partí cula viral completa, capaz de infectar a cé lula hospe-
deira, chama-se ví rion e é constituí da de pequena variedade de ma-
cromolé culas. Imediatamente apó s sua formaç ã o, os ví rions deixam a 
cé lula onde foram produzi- dos. Assim, os ví rions constituem a forma 
extracelular dos ví rus:
■ Nos ví rions, o genoma é protegido pelo capsí dio, constituí do 
por unidades protéicas denominadas capsô meros 
■Determinados ví rions apresentam um invó lucro, por fora do 
capsí dio, formado por uma bicamada de fosfolipí dios derivada das 
membranas celulares e por proteí nas codifi cadas pelo genoma viral
■ Os capsí dios podem apresentar forma geomé trica, com si-
metria helicoidal ou icosaé drica
■ Os poxví rus (ví rus da varí ola e da vacina) tê m morfologia 
mais complexa e podem atingir o tamanho de 0,3 mm
■ Os ví rus que parasitam e se multiplicam nas bacté rias sã o 
chamados bacterió fagos ou, simplesmente, fagos
■ Foi mais fá cil estudar a multiplicaç ã o dos bacterió fagos, e só 
posteriormente foi elucidada a multiplicaç ã o dos ví rus animais e vege-
tais
■ Alguns ví rus sã o cancerí genos
■ Os viroides sã o constituí dos apenas pelo genoma de RNA, 
sem capsô meros ou qualquer outra proteç ã o, e semmolé culas facilita-
doras da infecç ã o.
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Tabela 2.3 - Comparaç ã o entre ví rus e bacté rias
(Fonte: Tortora et al., 2012)
Para maiores informações sobre os vírus o discente poderá acessar a 
Sociedade Brasileira de Virologia: http://www.sbv.org.br/site/index.php
Várias informações pertinentes incluindo livros específi cos sobre o es-
tudo dos vírus.
DIFERENÇAS ESTRUTURAIS ENTRE CÉLULAS ANIMAIS E VEGE-
TAIS; 
Caracterí sticas que distinguem as cé lulas eucariontes vegetais 
das animais:
De acordo com Junqueira e Carneiro (2012) as cé lulas dos ve-
getais superiores (Figura 2.4) sã o eucariontes e assemelham-se, em 
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sua estrutura bá sica, à s cé lulas animais. As principais diferenç as serã o 
citadas a seguir:
- Presenç a de paredes. Alé m da membrana plasmá tica, as 
cé lulas das plantas contê m uma ou mais paredes rí gidas que lhes con-
ferem forma constante e protegem o citoplasma principalmente contra 
agressõ es mecâ nicas e a aç ã o de parasitos.
- Presenç a de plastí dios. Uma das principais caracterí sticas 
das cé lulas das plantas é a presenç a dos plastí dios, també m chamados 
plastos, que sã o organelas maiores do que as mitocô ndrias e, como 
elas, delimitadas por duas unidades de membrana. Os plastí dios que 
nã o contê m pigmentos sã o chamados leucoplastos. Os que contê m 
pigmentos sã o os cromoplastos, dos quais os mais freqüentes sã o os 
cloroplastos, ricos em clorofi la, principal pigmento fotossinté tico.
- Vacú olos citoplasmá ticos. As cé lulas das plantas contê m, 
com frequê ncia, vacú olos citoplasmá ticos muito maiores do que os que 
existem no citoplasma das cé lulas animais. Os vacú olos das cé lulas 
vegetais podem ocupar a maior parte do volume celular, reduzindo-se o 
citoplasma funcional a uma delgada faixa na periferia da cé lula.
- Presenç a de amido. Ao contrá rio das cé lulas eucariontes ani-
mais, que utilizam o polissacarí dio glicogê nio como reserva energé tica, 
nas cé lulas das plantas o polissacarí dio de reserva é o amido.
- Presenç a de plasmodesmos. As cé lulas vegetais tê m tubos 
com 20 a 40 nm de diâ metro ligando cé lulas adjacentes. Essas cone-
xõ es sã o chamadas plasmodesmos e estabelecem canais para o trâ n-
sito de molé culas. As cé lulas animais nã o apresentam plasmodesmos; 
poré m, muitas se comunicam por meio das junç õ es comunicantes, que 
sã o morfologicamente muito diferentes, mas apresentam semelhanç as 
funcionais com os plasmodesmos.
Mais informações, imagens e características gerais das células 
vegetais podem ser adquiridas através do seguinte link:
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito4.php
COMPOSIÇÃO CELULAR: ÁGUA, PROTEÍNAS, ÁCIDOS 
NUCLÉICOS, CARBOIDRATOS E LIPÍDEOS
Segundo Bruce et al., (2011) a maté ria é formada por combi-
naç õ es de elementos – substâ ncias como o hidrogê nio ou o carbono 
que nã o podem ser desmembrados ou convertidos uns nos outros por 
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reaç õ es quí micas. A menor partí cula de um elemento que ainda reté m 
as propriedades caracterí sticas desse elemento é o á tomo (Figura 2.6). 
Entretanto, as caracterí sticas de outras substâ ncias que nã o 
sã o elementos puros – incluindo os materiais que formam as cé lulas 
vivas – dependem de quais sã o os á tomos que formam essas substâ n-
cias e da maneira pela qual eles estã o ligados entre si, em agrupamen-
tos que formam as molé culas. Portanto, para entender os organismos 
vivos é fundamental que se conheç a como sã o formadas as ligaç õ es 
quí micas que mantê m os á tomos unidos, formando molé culas.
Figura 2.6: O á tomo é formado por um nú cleo rodeado por uma nuvem
de elé trons. O nú cleo, denso e carregado positivamente, conté m a 
maior parte da massa do á tomo. Os elé trons, muito mais leves e carre-
gados negativamente, ocupam o espaç o ao redor do nú cleo, de acor-
do com as leis da mecânica quâ ntica. Os elé trons estã o representados 
como uma nuvem contí nua porque nã o há maneira de predizer com 
exatidã o onde o elé tron se encontra a cada instante. Na fi gura, a 
densidade do sombreamento da nuvem indica a probabilidade de que 
os elé trons sejam encontra- dos nessa regiã o. O diâ metro da nuvem 
de elé trons varia entre 0,1 nm (para o hidrogê nio) e 0,4 nm (para á to-
mos de nú mero atô mico elevado). O nú cleo é muito menor, cerca de 5 
× 10-6 nm para o carbono, por exemplo.
Fonte: Bruce, 2011.Fonte: Bruce, 2011.
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Para as informações referentes às ligações químicas o 
discente deverá acessar o seguinte link:
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/
ligacoes-quimicas.htm
MOLÉ CULAS PEQUENAS NAS CÉ LULAS: 
As células sã o formadas por compostos de carbono
Deixando de lado a á gua, praticamente todas as molé culas de 
uma cé lula tê m o carbono como base. Em comparaç ã o com todos os 
demais elementos, o carbono é inigualá vel na sua capacidade de for-
mar molé culas grandes. O silí cio, elemento com o mesmo nú mero de 
elé trons na sua camada mais externa, vem em segundo lugar, mas mui-
to atrá s. Em razã o do tamanho pequeno do á tomo de carbono e do fato 
de possuir quatro elé trons e quatro vacâ ncias na ú ltima camada, ele 
pode formar quatro ligaç õ es covalentes com outros á tomos. 
Mais importante ainda, um á tomo de carbono pode unir-se a 
outros á tomos de carbono por meio da ligaç ã o covalente C-C, que é al-
tamente está vel, e assim formar cadeias e ané is e, conseqüentemente, 
molé culas grandes e complexas. Nã o existe um limite imaginá vel para 
o tamanho das molé culas que podem ser formadas dessa maneira. Os 
compostos de carbono, tanto grandes quanto pequenos, formados pe-
las cé lulas sã o denominados molé culas orgâ nicas. Em contraste, todas 
as demais molé culas, inclusive a á gua, sã o inorgâ nicas (Bruce et al., 
2011).
As cé lulas contê m quatro famí lias principais de molé culas 
orgâ nicas pequenas: 
As molé culas orgâ nicas pequenas das cé lulas sã o compos-
tos de carbono, que possuem pesos moleculares na faixa entre 100 e 
1.000, contendo até 30 ou mais á tomos de carbono. Sã o geralmente en-
contradas livres em soluç ã o no citosol e tê m vá rias funç õ es diferentes. 
Algumas sã o usadas como monô meros, subunidades para construir as 
molé culas polimé ricas gigantes das cé lulas, as macro- molé culas, isto 
é , proteí nas, á cidos nucléicos e grandes polissacarí deos. 
Outras servem como fonte de energia e sã o degradadas e 
transformadas em outras molé culas pequenas por meio de uma rede 
elaborada de vias metabó licas intracelulares. Muitas tê m mais de um 
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papel na cé lula, por exemplo, agindo tanto como subunidade de alguma 
macromolé cula quanto como fonte de energia. As molé culas orgâ nicas 
pequenas sã o muito menos abundantes do que as macromolé culas or-
gâ nicas, perfazendo somente cerca de um dé cimo do total da massa de 
maté ria orgâ nica das cé lulas. Grosseiramente, uma cé lula animal tí pica 
pode ter um milhar de tipos diferentes dessas molé culas orgâ nicas pe-
quenas (Bruce et al., 2011).
Figura 2.7: Os aç ú cares, os á cidos graxos, os aminoá cidos e os nu-
cleotí deos sã o as quatro principais famí lias de molé culas orgâ nicas 
pequenas encontradas nas cé lulas. Eles formam os monô meros, que 
sã o as unidades fundamentais, ou subunidades, que formam as molé -
culas orgâ nicas grandes, inclusive as macromolé culas e outros agru-
pamentos moleculares das cé lulas. Alguns deles, como os açú cares