Curso Preparatório para Concursos (CPC) · proteínas transportadoras ou facilitadoras. É um fluxo passivo sem gasto energético. Já ... proteínas carreadoras que podem ser classificados

Curso Preparatório para Concursos (CPC)

Apostila de Biologia – Módulo ll

Turma: Pism l

PISM II – Carolina Ribeiro 1

CITOLOGIA

Citologia é um dos ramos da biologia que é responsável pelo estudo das células, no que diz respeito à sua forma, composição, função e sua importância para o funcionamento e complexidade dos seres vivos. Uma célula é a menor unidade viva cuja as reações metabólicas ocorrem de forma eficiente e organizada. Além disso, a morfologia da célula, ou seja, o seu formato está completamente relacionado com a função que essa célula exercerá no organismo. De um modo geral é possível afirmar que a célula apresenta três componentes básicos e fundamentais que são: revestimento externo, citoplasma e material nuclear.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO CELULAR

De acordo com a complexidade da organização celular, observa-se dois tipos de células. As células procarióticas e as células eucarióticas.

Células procarióticas:

Os procariontes (do grego protos, primitivo, e karion, núcleo) são representados por bactérias e cianobactérias.

As células procarióticas são menos complexas comparadas com as eucarióticas e apresentam parede celular composta por peptideoglicanas (bactérias), não possuem nucléolo e nucleoplasma, e seu material genético (nucleóide) está disperso no citoplasma, pois não apresentam membrana nuclear separando o material nuclear do citoplasmático. Além disso, o mesossomo é responsável pelo fornecimento energético e o ribossomo é o único organoide citoplasmático.


Células eucarióticas:

São células mais complexas. Apresentam núcleo individualizado pela membrana nuclear que separa o conteúdo nuclear do citoplasmático. Além disso, apresentam mais organelas que são membranosas, ou seja, revestidas por membrana. Os seres que apresentam tais características são chamados de eucariontes (do grego eu, verdadeiro, karion, núcleo).

MEMBRANA CELULAR

A célula é uma estrutura viva que está isolada por uma estrutura composta por fosfolipídios e proteínas chamada membrana plasmática. Além de isolar a célula, a membrana tem a função de selecionar quais substâncias irão entrar e sair da célula, garantindo que o meio intracelular fique adequado às funções vitais da célula.

Estrutura da membrana

A estrutura da membrana plasmática é conhecida como o modelo mosaico fluido, pois as moléculas de fosfolipídios estão localizadas lado a lado, deslocando-se continuamente sem perder o contato uns com os outros. Esses fosfolipídios estão agrupados em duas camadas conhecidas como bicamada lipídica, e encrustada à essa camada estão presentes algumas proteínas.

As proteínas garantem elasticidade, resistência mecânica e baixa tensão superficial. Já os lipídeos proporcionam alta resistência elétrica e alta permeabilidade às substancias lipossolúveis.


Funções da membrana:

Além de garantir individualidade a cada célula permitindo um ambiente favorável para o seu funcionamento, a membrana plasmática tem a função de garantir que as interações célula-célula e célula-matriz extracelular sejam realizadas além disso, promovem o reconhecimento para a formação de tecidos.

Glicocálice:

O glicocálice é uma estrutura localizada externamente à membrana e é formado por carboidratos que podem interagir tanto com proteínas (glicoproteínas) quanto com lipídeos (glicolipídeos). Essa estrutura garante proteção química e física para a célula, e é responsável na retenção de nutrientes e enzimas, favorecendo um microambiente ao redor da célula.

Especializações da membrana:

Para o melhor desempenho de algumas funções vitais para a célula, a membrana plasmática pode apresentar algumas modificações ou especializações. Entre elas pode-se destacar:

Microvilosidades: São projeções da membrana plasmática no formato de dedos de luvas. Essas invaginações podem ser encontradas nas células do epitélio intestinal e tem a função de aumentar a superfície de contato garantindo uma maior área de absorção.

Desmossomos: Formados por filamentos proteicos, os desmosssomos têm a função de unir uma célula à outra.

Hemidesmossomos: Apresentam função semelhante às dos desmossomos, porém os hemidesmossomos são responsáveis em unir a membrana plasmática de uma célula à lamina basal de outra célula.

Zona de oclusão: É a junção entre as proteínas da membrana de células adjacentes, porém esse contato não permite o espaçamento entre as células.

Zona de adesão: É o local onde as membranas estão aderidas, porém um pouco afastadas.


Interdigitações: São dobras formadas na membrana plasmática que permitem o encaixe de duas células.

Junções comunicantes “gap”: É a formação de canais de comunicação entre as células, onde proteínas especiais terão a função de atravessar a membrana.

Permeabilidade da membrana:

Por selecionar o que entra e o que sai da célula a membrana plasmática pode ser considerada como transportadora ou carreadora de substâncias. Além disso, a membrana apresenta receptores de membrana que são responsáveis em reconhecer as substâncias que irão entrar nas células. Relacionada com essa capacidade que a membrana tem ela pode ser classificada em alguns tipos:

Permeável: Permite a passagem tanto do soluto quanto do solvente.

Impermeável: Interrompe a passagem de qualquer substância.

Semipermeável: Permite a passagem apenas do solvente.

Seletivamente permeável: Permite a passagem de solventes e apenas alguns tipos de solutos.

Transporte de partículas:

Para um melhor desempenho das suas atividades vitais a célula necessita absorver substâncias importantes do meio extracelular e eliminar outras que são tóxicas ou estão em excesso, assim, para a entrada e saída de certas substâncias na célula a membrana plasmática utiliza alguns mecanismos de transporte.

Transporte passivo:

É um tipo de transporte que acontece sem gasto de energia (ATP). As substâncias são transportadas a favor do gradiente de concentração. Existem três tipos de transporte passivo, que são:

Difusão

A difusão é a passagem de moléculas ou íons de uma região que esteja muito concentrada para outra região menos concentrada, garantindo um equilíbrio entre essas


duas regiões, podendo ser do meio extracelular para o intracelular ou vice e versa. Assim, a divisão pode ser simples ou facilitada.

Na difusão simples as substâncias atravessam a membrana plasmática sem ajuda de proteínas transportadoras ou facilitadoras. É um fluxo passivo sem gasto energético. Já a difusão facilitada é o transporte de substâncias onde as proteínas denominadas permeases “facilitam” esse transporte. Algumas permeases podem formar canais proteicos que comunicam o meio extracelular do intracelular, enquanto outras podem se ligar às moléculas de soluto, carregando-as para o meio intracelular ou extracelular.

Osmose: É a difusão apenas do solvente. Nesse tipo de transporte a passagem do solvente se faz da solução hipotônica (menos concentrada) para a solução hipertônica (mais concentrada), até que as suas soluções estejam em equilíbrio ou em situação de isotonia.

Em relação à entrada e saída de água, a célula pode apresentar algumas diferenças, que são:

Plasmólise: Ocorre quando uma célula vegetal é mergulhada em uma solução hipertônica, provocando uma perda de água por osmose que permitirá que essa célula diminua seu tamanho citoplasmático

Deplasmólise: Ocorre quando uma célula plasmolisada recebe água do meio extracelular e volta a ter o mesmo volume citoplasmático que possuía antes de sofrer plasmólise. Ou seja, é o retorno da célula ao seu tamanho normal.

Turgescência: Ocorre quando uma célula vegetal é mergulhada em uma solução hipotônica e a água penetra nessa célula por osmose e, consequentemente o volume celular irá aumentar até chegar um ponto que essa célula irá impedir a entrada de mais água através da pressão exercida pela parede celular.

Plasmóptise: Ruptura da membrana plasmática da célula pela entrada excessiva de água. Ou seja, a célula “estoura” devido ao excesso de água presente no seu interior.

Transporte Ativo

Diferentemente do transporte passivo, no transporte ativo as substâncias entram e saem da célula contra o gradiente de concentração e com gasto de energia (ATP). Nesse transporte as sustâncias passam da região onde tem menor concentração para outra região onde já estejam em maior concentração.

O transporte ativo também é realizado com o auxílio de proteínas carreadoras da membrana plasmática. Um exemplo desse tipo de transporte é a bomba de sódio e potássio. Por difusão os íons NA+ e K+ são capazes de atravessar normalmente a membrana plasmática. Assim, se não houvesse um mecanismo para contrariar a difusão desses íons, as concentrações seriam iguais dentro da célula. Através da bomba de sódio


e potássio é possível que essas concentrações sejam diferentes de sódio e potássio entre os meios intra e extracelular: NA+ apresenta-se em maior concentração no meio extracelular e o íon K+ está em maior concentração no meio intracelular, visto que para a célula realizar suas funções vitais é necessário maiores concentrações de potássio dentro dela. Nesse mecanismo, o íon sódio liga-se na face interna da membrana e o libera na face externa, logo após liga-se a um íon potássio e o libera na face externa.

Existe um tipo de transporte que pode ser ativo ou passivo que é realizado através de proteínas carreadoras que podem ser classificados como uniporte, simporte ou antiporte.

Uniporte: Transporte ativo ou passivo de um único tipo de soluto, num único sentido através de um carreador.

Simporte: Transporte ativo de dois tipos de substâncias diferentes, ao mesmo tempo, no mesmo sentido e utilizando o mesmo carreador.

Antiporte: É um tipo de transporte onde duas substâncias diferentes são carreadas em sentidos contrários pelo mesmo carreador.

Transporte de massas:

Na endocitose ocorre o englobamento de partículas presentes no meio extracelular que não conseguem entrar na célula através dos transportes ativo e passivo. Nesse tipo de transporte compreendem duas modalidades: a fagocitose e a pinocitose. Além destes, temos o a endocitose mediada por receptores.

Fagocitose: Esse processo consiste no englobamento de partículas maiores através de projeções feitas na membrana denominadas pseudópodes, após ser englobada essa partícula sólida estará no meio intracelular dentro de um vacúolo chamado fagossomo. Esse fagossomo posteriormente será digerido pela ação de enzimas digestivas presentes em uma organela citoplasmática chamada lisossomo.

Pinocitose: É o englobamento de pequenas vesículas solúveis em água através de invaginações da membrana plasmática. É um processo semelhante à fagocitose, porém mais delicado.

Endocitose mediada por receptores: Ocorre através da ligação de macromoléculas aos receptores de membrana antes de entrar na célula.

Exocitose:

É o processo inverso à endocitose. Consiste na eliminação e secreção de sustâncias da célula. Esse processo apresenta três fases:

Migração: deslocamento das vesículas através do citoplasma.


Fusão: fusão da vesícula com a membrana celular;

Lançamento: lançamento do conteúdo da vesícula no meio extracelular.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. No esquema abaixo aparecem células epiteliais da mucosa 1 designadas por 2.

a) 1-bucal 2-microvilosidades

b) 1-intestinal 2-microvilosidades

c) 1-intestinal 2-microfilamentos

d) 1-gástrica 2-desmossomos

e) 1-gástrica 2-cílios

2. Em relação às células animais, denominam-se glicocálice: a) os microvilos das células que revestem o intestino delgado; b) todas as células acinosas de glândulas secretoras; c) o colo do espermatozóide; d) a estrutura lipoprotéica das membranas celulares; e) uma camada com proteínas e carboidratos que recobre a membrana plasmática.

3. A membrana plasmática que delimita a célula permite a passagem seletiva de substâncias do meio externo para o meio interno da célula e vice-versa. O que se entende por transporte ativo e difusão facilitada? a) O transporte ativo é feito com gradiente de concentração e consumo de ATP (energia); difusão facilitada é feita sem ATP, com o auxílio de permeases, moléculas protéicas.


b) O transporte ativo é feito contra gradiente de concentração e baixo consumo de ATP (energia); difusão facilitada é feita com ATP, com o auxílio de permeases, moléculas protéicas. c) O transporte ativo é feito com gradiente de concentração e alto consumo de ATP (energia); difusão facilitada é feita sem ATP, sem o auxílio de permeases, moléculas protéicas. d) O transporte ativo é feito contra o gradiente de concentração e consumo de ATP (energia); difusão facilitada é feita sem ATP, com o auxílio de permeases, moléculas protéicas. e) O transporte ativo é feito contra gradiente de concentração e sem o consumo de ATP (energia); difusão facilitada é feita com ATP, sem o auxílio de permeases, moléculas protéicas.

4. A imagem a seguir representa a estrutura molecular da membrana plasmática de uma célula animal.

Com base na imagem e nos conhecimentos sobre o tema, considere as afirmativas a seguir. I. Os fosfolipídios têm um comportamento peculiar em relação à água: uma parte da sua molécula é hidrofílica e a outra, hidrofóbica, favorecendo a sua organização em dupla camada. II. A fluidez atribuída às membranas celulares é decorrente da presença de fosfolipídios. III. Na bicamada lipídica da membrana, os fosfolipídios têm a sua porção hidrofílica voltada para o interior dessa bicamada e sua porção hidrofóbica voltada para o exterior. IV. Os fosfolipídios formam uma barreira ao redor das células, impedindo a passagem de moléculas e íons solúveis em água, que são transportados através das proteínas intrínsecas à membrana. Estão corretas apenas as afirmativas: a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV.


5. Devido à sua composição química –a membrana é formada por lipídios e proteínas– ela é permeável a muitas substâncias de natureza semelhante. Alguns íons também entram e saem da membrana com facilidade, devido ao seu tamanho. No entanto, certas moléculas grandes precisam de uma ajudinha extra para entrar na célula. Essa ajudinha envolve uma espécie de porteiro, que examina o que está fora e o ajuda a entrar. (Solange Soares de Camargo, in Biologia, Ensino Médio. (1.ª série, volume 1, SEE/SP, 2009.) No texto, e na ordem em que aparecem, a autora se refere: a) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à difusão e ao transporte ativo. b) ao modelo mosaico-fluído da membrana plasmática, à osmose e ao transporte passivo. c) à permeabilidade seletiva da membrana plasmática, ao transporte ativo e ao transporte passivo. d) aos poros da membrana plasmática, à osmose e à difusão facilitada. e) aos poros da membrana plasmática, à difusão e à permeabilidade seletiva da membrana.

6. Os componentes celulares que estão presentes tantto em células de eucariontes como de procariontes são: a) membrana plasmática e mitocôndrias. b) mitocôndrias e ribossomos. c) lisossomos e membrana plasmática d) ribossomos e lisossomos. e) membrana plasmática e ribossomos.

7. Uma célula vegetal, plasmolisada em solução de concentração fraca, foi colocada em outra solução hipertônica em relação à célula. Em função disso, deverá ocorrer a) perda de agua pela célula. b) ganho de agua pela célula. c) equilíbrio desde o inicio. d) rompimento celular. e) saída de soluto.

8. Considerando que a membrana plasmática consegue selecionar o que entra e sai da célula, cite e descreva um tipo de transporte ativo e um tipo de transporte passivo. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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9. Discorra sobre o mecanismo bomba de sódio e potássio apontando como esse processo é realizado e qual a sua importância para a célula. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Descreva a composição do mosaico fluido e aponte a importância das proteínas

presentes na membrana para o transporte de partículas. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

CITOPLASMA

Composto principalmente por água, íons, sais e moléculas, o citoplasma é o espaço intracelular preenchido por uma matriz semi-fluida chamada hialoplasma onde estão inseridas as organelas celulares. Em células procarióticas as organelas não são envoltas por membranas, já nas células eucarióticas as organelas celulares apresentam uma membrana de revestimento.

Componentes e organelas citoplasmáticas

Matriz citoplasmática

A matriz citoplasmática ou também conhecida como hialoplasma, como citado anteriormente, é composto por água, sais minerais e moléculas. Nesse local ocorrem pequenas reações químicas que são importantes para a sobrevivência da célula. Além disso, apresentam movimentos ameboides, responsáveis pela formação de prolongamentos temporários da membrana chamados de pseudópodes. A ciclose é outro


movimento realizado pelo hialoplasma em células vegetais, que permite a movimentação através da circulação constante de agua na célula, arrastando as organelas.

Citoesqueleto

O citoesqueleto é considerado como o “esqueleto” da célula. Ele é formado por filamentos proteicos que podem ser de três tipos:

Microtúbulos: composto por moléculas proteicas chamadas tubulina. Os microtúbulos podem aumentar ou diminuir de tamanho de acordo com a entrada ou saída de proteínas.

Microfilamentos: formado por actina. Está localizado na periferia da célula e tem a função de garantir o formato da célula.

Filamentos intermediários: composto por um grupo de proteínas chamadas de queratina. Está localizado entre uma e outra célula promovendo a adesão celular.

Centríolos, Cílios e Flagelos:


Os centríolos são encontrados na maioria das células eucarióticas. Estão presentes no centrossoma e são formados por nove trincas de microtúbulos, ou seja, um par de centríolos, responsáveis pela formação de do fuso acromático, cílios e flagelos.

A principal função dos cílios e flagelos é a locomoção celular. Os espermatozoides e os protozoários ciliados se movimentam através dessas estruturas. Além disso, alguns protozoários utilizam a ciliatura oral para transportar o alimento até a boca.

Ribossomos

Os ribossomos são organelas não membranosas que estão presentes tanto em procarióticos (bactérias) quanto em eucarióticos. São corpúsculos ricos em RNA e estão relacionados com a produção de proteínas (síntese proteica). Os ribossomos deslizam- se sobre a molécula de RNA a medida que a proteína vai sendo sintetizada. Além disso, podem estar localizados no retículo endoplasmático rugoso e no citoplasma, e a sua quantidade na célula esta relaciona com o nível de atividade celular.

Lisossomos

Os lisossomos são organelas de formato arredondado que abrigam enzimas digestivas em seu interior. Essas enzimas digestivas são produzidas no retículo endoplasmático rugoso (RER) e armazenadas no complexo de Golgi. A principal função dos lisossomos está relacionada com a digestão que pode ser:


Autofágica: relacionado com a renovação de estruturas, ou seja, digestão de organelas que por algum motivo perderam a sua funcionalidade, para essa digestão são formados os vacúolos autofágicos.

Heterofágica: digestão de partículas que vieram do meio extracelular, como por exemplo, quando os lisossomos se aproximam de um fagossomo ou pinossomo e se fundem formando um vacúolo digestivo para a digestão das substâncias que foram internalizadas.

Peroxissomos

Os peroxissomos são bolsas membranosas que apresentam alguns tipos de enzimas que degradam gorduras e aminoácidos e também tem a presença da enzima catalase. Durante o processo de metabolização de gorduras, ocorre a formação de água oxigenada (peroxido de oxigênio) que é altamente tóxico, assim, a catalase transforma a água oxigenada em água e em oxigênio impedindo a intoxicação da célula. Com isso, pode-se concluir que os peroxissomos estão relacionados com a função de desintoxicação corporal.

Mitocôndrias

Localizadas imersas no citosol, as mitocôndrias estão presentes nos seres eucarióticos e a sua localização e quantidade estão diretamente relacionados com a atividade metabólica da célula. Nessa organela podem ser encontrados RNA, ribossomos e DNA que garantirá autoduplicação celular. Tanto as células animais quanto as células vegetais possuem mitocôndrias, sendo que nos vegetais a quantidade é menor pois estes


apresentam cloroplastos. Além disso, as mitocôndrias são responsáveis em produzir toda a energia que a célula precisa para realizar os processos de respiração celular.

A mitocôndria apresenta duas membranas, uma interna e outra externa. Na membrana interna encontra-se várias dobras denominadas cristas mitocondriais e dentro delas é encontrado a matriz mitocondrial. A matriz é uma substancia coloidal parecida com o citoplasma, que contém enzimas responsáveis em realizar as reações químicas da respiração celular.

Respiração celular

O processo de respiração celular consiste na obtenção de energia química sob a forma de ATP a partir da oxidação de compostos orgânicos. A respiração celular pode ser de dois tipos: aeróbia onde o aceptor final de hidrogênio é o oxigênio, a anaeróbia, onde o aceptor final de hidrogênio não é o oxigênio mais sim outros como como nitrato ou sulfato.

Respiração aeróbia:

É a forma mais eficiente na obtenção de energia a partir da glicose, que é a principal molécula utilizada pelas células para obter energia na presença de oxigênio. O procedimento da respiração aeróbia consiste na liberação de energia que foi armazenada nas reações químicas da glicose através de várias oxidações (perca de elétrons). Através de uma série de sucessivas desidrogenações os átomos de hidrogênio são retirados das moléculas de glicose. As enzimas chamadas desidrogenases são as responsáveis em realizar o processo de desidrogenação, e possuem uma coenzima do grupamento NAD que se combinam com os átomos de hidrogênio que foram retirados da molécula, que vão reagir com o oxigênio do ambiente e formar moléculas de água. A energia gerada através dessa quebra é armazenada sob a forma de ATP (adenosina trifosfato).

A respiração aeróbia apresenta três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia transportadoras de elétrons.

Glicólise:


Esse processo ocorre no citoplasma da célula, ou seja, fora das mitocôndrias, e consiste na quebra (lise) da molécula de glicose para a formação de duas moléculas de ácido pirúvico (piruvato) com saldo de duas moléculas de ATP. Procedimento: 2NAD 2NADH Produção: 4 ATP gasto de 2 Saldo: 2 ATP

Ciclo de Krebs: No Ciclo de Krebs o procedimento é realizado na matriz mitocondrial. O ácido pirúvico (piruvato) produzido na glicólise é transportado através das membranas da mitocôndria e, na matriz mitocondrial é descarboxilado (perde CO2) e produz ácido acético. Este se une à coenzima – A, formando acetil – CoA, que entra em reação com o ácido oxalacético, liberando a molécula de coenzima – A, resultando em ácido cítrico. O ácido cítrico é degradado até se transformar em ácido oxalacético, que se combina com acetil – CoA, proveniente da decomposição de outra glicose, formando ácido cítrico, dando sequência ao ciclo. Procedimento: 2moléulas de CO2 3 moléculas de FADH2 1 molécula de FADH2 Saldo: 4 moléculas de ATP

Cadeia transportadora de elétrons As moléculas de NADH e de FADH2, anteriormente formadas (Glicólise e Ciclo de Krebs), transferem os elétrons que transportam para as proteínas (Citocromos) da cadeia transportadora de elétrons. Ao longo da cadeia respiratória ocorre libertação gradual de energia, à medida que os elétrons passam de um citocromo para outro. Os elétrons do NADH são transferidos de um complexo (citocromo) a outro até seu aceptor final, o oxigênio. A passagem dos elétrons através dos complexos resulta em um transporte vetorial de prótons da matriz para o espaço intermembranar. Esse bombeamento de prótons gera um gradiente eletroquímico de prótons, que é utilizado posteriormente para a síntese de ATP.

Respiração anaeróbia


É a quebra da molécula de glicose e produção de ATP na ausência de oxigênio. O principal processo anaeróbio de produção de energia a partir de substância inorgânica é a fermentação, que é realizado principalmente por fungos e bactérias. Na respiração aeróbica a molécula de ácido pirúvico recebe elétrons e H+ do NADH, transformando-se em ácido láctico álcool etílico (etanol) e gás carbônico.

Fermentação alcóolica: O ácido pirúvico originado da glicólise transforma-se em álcool etílico e gás carbônico. Esse tipo de fermentação ocorre, por exemplo, no fungo Saccharomyces cerevisae. Essa espécie é utilizada na produção de bebidas alcoólicas e na fabricação do pão, em que o gás carbônico é responsável por inflar a massa e deixá-la macia.

Fermentação láctica: O ácido pirúvico é reduzido a ácido láctico pela utilização de íons de hidrogênio transportados pelos NADH formados na glicólise. Em nossas células musculares, durante um exercício muito intenso, o oxigênio que chega aos músculos pode não ser suficiente para suprir as necessidades respiratórias das células musculares. Nesse caso, elas passam a produzir ATP por meio da fermentação láctica. Embora produza menos energia que a respiração aeróbia, a fermentação láctica garante produção de ATP em condições de emergência. Esse ácido láctico pode ser acumulado nos tecidos, originando a fadiga muscular, causando dor e intoxicação das fibras musculares. Cessada a atividade física, o ácido láctico é transformado novamente em ácido pirúvico, continuando a ser degradado pelo processo de respiração.

Plastos

Os plastos são organóides localizados no citoplasma que podem ser encontrados em células vegetais e em algas verdes. São divididos em dois grupos: Os leucoplastos que são caracterizados por não apresentar coloração o possuírem substâncias nutritivas, entre eles estão os amiloplastos, oleoplastos e proteoplastos; e os cromoplastos, caracterizados por possuírem pigmentos, entre eles estão os eritoplastos, xantoplastos e os cloroplastos.

Cloroplastos Presentes em células vegetais e em algas verdes, os cloroplastos são responsáveis pelo processo da fotossíntese. Essas estruturas apresentam duas

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membranas, uma interna e outra externa. Na membrana interna tem a presença de estruturas chamadas de tilacóides. Os tilacóides possuem pigmentos de clorofila que são responsáveis em absorver energia luminosa. O granum é o conjunto de tiçacoides, e a grana é o conjunto do granum. Além disso, encontra-se o estroma, que é uma matriz que contém enzimas, grãos de amido, DNA, RNA e ribossomos.

-> Fotossíntese A fotossíntese é a conversão da energia solar em energia química por um processo físico-químico realizado por seres autótrofos e clorofilados.Os cloroplastos são responsáveis por esse processo pois constitui pigmentos clorofilados que ficam imersos na membrana tilacóide formando o complexo-antena responsáveis em capturar a energia luminosa. Na presença de luz e clorofila, o gás carbônico e a água são convertidos em glicose, promovendo liberação de oxigênio. O oxigênio, na atmosfera, proveniente da quebra da água, é de extrema importância para a manutenção da sobrevivência dos seres vivos aeróbios no planeta. Durante a respiração, a planta consome oxigênio e libera gás carbônico no ambiente.

Retículo endoplasmático

Composto por vesículas e tubos o reticulo endoplasmático é um orgânulo disposto no citoplasma em formato de redes.


Retículo endoplasmático liso (REL) O REL não apresenta ribossomos associados a ele. Tem a função de transmitir impulsos elétricos, promover a desintoxicação de substâncias tóxicas e realizar a síntese de lipídios.

Retículo endoplasmático rugoso (RER)

O retículo endoplasmático rugoso está em continuidade com a membrana da carioteca. Essa organela possui grânulos de ribossomos incluídos, por isso ele é rugoso. A sua função está relacionada no transporte de substâncias dentro das células e na produção de proteínas (insulina).

Complexo de Golgi

Conjunto de “bolsas” achatadas e sobrepostas umas às outras, sem associação com ribossomos. O complexo de golgi ou também conhecido como complexo golgiense, é formado por proteínas chamadas golgiossomos e tem algumas funções importantes para a célula que são: Condensamento de substâncias (desidratação), empacotamento de substâncias a serem secretadas (enzimas digestivas), síntese de glicoproteínas (glicocálix), e formação do acrossomo do espermatozóide (acoplamento com o núcleo do espermatozóide).


Vacúolos

Em células vegetais as bolsas membranosas denominadas vacíolos são originários do retículo endoplasmático rugoso. Em uma célula jovem observa-se alguns pequenos vacúolos enquanto essa célula passa para o estagio adulto esse vacúolo se torna único e volumoso, comprimindo as outras organelas celulares para a periferia da célula. Nessas células o vacúolo tem a função de regular as trocas de água realizada através da osmose.

EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO

1. Um biólogo, estudando a estrutura de uma célula bacteriana, iria encontrar, como uma organela deste tipo celular, o

a) cloroplasto. b) retículo endoplasmático liso. c) centríolo. d) ribossomo. e) retículo endoplasmático rugoso.

2. "A silicose é uma doença muito comum em trabalhadores que lidam com amianto. Um dos componentes do amianto é a sílica, uma substância inorgânica que forma minúsculos cristais que podem se acumular nos pulmões. As células dos alvéolos pulmonares afetadas por estes cristais acabam sofrendo autólise".Essa doença está relacionada com organoides citoplasmáticos denominados:

a) plastos. b) lisossomos.


c) dictiossomos. d) mitocôndrias. e) centríolos.

3. As funções de secreção celular, formação do acrossomo dos espermatozóides e formação da lamela média nas células vegetais são desempenhadas pelo(s)

a) lisossomos. b) peroxissomos. c) complexo de Golgi. d) microfilamentos. e) retículo endoplasmático liso.

4. Mergulhadas no citoplasma celular encontram-se estruturas com formas e funções definidas,denominadas ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS,indispensáveis ao funcionamento do organismo vivo.Associe as organelas com suas respectivas funções:

1. Complexo de Golgi 2. Lisossoma 3. Peroxissoma 4. Ribossoma 5. Centríolo ( ) - responsável pela desintoxicação de álcool e decomposição de peróxido de hidrogênio. ( ) - local de síntese protéica. ( ) - modifica, concentra, empacota e elimina os produtos sintetizados no Retículo Endoplasmático Rugoso. ( ) - vesícula que contem enzima fortemente hidrolíticas formadas pelo Complexo de Golgi. ( ) - responsável pela formação de cílios e flagelos.

5. Há milhares de anos o homem faz uso da biotecnologia para a produção de

alimentos como pães, cervejas e vinhos. Na fabricação de pães, por exemplo, são usados fungos unicelulares, chamados de leveduras, que são comercializados como fermento biológico. Eles são usados para promover o crescimento da massa, deixando-a leve e macia. O crescimento da massa do pão pelo processo citado é resultante da

a) liberação de gás carbônico. b) formação de ácido lático. c) formação de água. d) produção de ATP.


e) liberação de calor.

6. O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento das células. Sobre o citoesqueleto, é INCORRETO afirmar que ele:

a) está envolvido no movimento dos espermatozóides. b) participa do processo de contração muscular. c) apresenta centríolos como um dos seus componentes. d) tem como principais componentes diversos tipos de glicídios. e) participa da adesão entre células.

7. Leia as descrições seguintes.

I. Organela constituída por numerosos sáculos interligados, normalmente localizada nas proximidades do núcleo e do retículo endoplasmático granuloso. II. Organela do tipo vacúolo, rica em enzimas. III. Rede de canais delimitados por membranas lipoprotéicas. Pode-se afirmar corretamente que o item a) I refere-se ao retículo endoplasmático não-granuloso, que tem a função de transporte de substâncias dentro das células. b) I e o item III referem-se, respectivamente, ao complexo golgiense e ao retículo endoplasmático, os quais estão particularmente desenvolvidos em células com função de secreção. c) II refere-se aos lisossomos, que são vacúolos responsáveis pela produção de proteínas. d) II e o item III referem-se, respectivamente, aos lisossomos e ao complexo golgiense, os quais são responsáveis pelo processo de fagocitose dentro da célula. e) III refere-se aos centríolos, que são responsáveis pela formação de cílios e flagelos celulares.

8. As células eucarióticas apresentam, de um modo geral, a mesma organização em todos os seres vivos. No entanto, nos animais e vegetais, elas apresentam algumas diferenças. Ao analisar duas células, uma de um animal e a outra de um vegetal, você diferenciaria a célula do vegetal pela presença de:

a) centríolo, mitocôndrias e membrana plasmática.


b) ribossomos, núcleo e retículo endoplasmático. c) vacúolo de suco celular, parede celular e cloroplastos. d) nucléolo, envoltório nuclear e DNA. e) RNA, lisossomos e plasmodesmos.

9. As células musculares esqueléticas consomem muita energia, pois realizam contração muscular. Estas células apresentam um número elevado de mitocôndrias em seu interior, que são consideradas usinas geradoras de energia, responsáveis pela respiração celular, apresentando uma morfologia característica e fundamental para a realização de suas funções. a) Com base no esquema abaixo, indique qual é a região ou estrutura apontada pelos algarismos I, II, III e IV.

b) Cite uma reação ou fase da respiração celular que ocorre na região indicada pelo algarismo III e uma que ocorre na região indicada pelo algarismo IV, respectivamente.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ c) Um pesquisador, manipulando células musculares esqueléticas em laboratório, destruiu, com auxílio de um laser, metade das mitocôndrias dessas células. Nesse experimento, ele verificou uma diminuição da capacidade de contração muscular. A contração muscular é exercida por um componente celular cujo funcionamento mostrou-se deficiente, após a manipulação realizada pelo pesquisador. Que componente é esse e por que ele foi afetado? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.Na figura abaixo é representado um exemplar de uma célula animal e vegetal.

http://4.bp.blogspot.com/-RjMHTgOFlH8/UrM63dvJmeI/AAAAAAAAHYo/E3HafUW7jGc/s1600/Sem+t%C3%ADtulo.png


Pergunta-se

I. Qual a estrutura indicada por A e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II. Qual a estrutura indicada por B e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

III. Qual a estrutura indicada por C e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IV. Qual a estrutura indicada por D e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

V. Qual a estrutura indicada por E e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VI. Qual a estrutura indicada por F e qual a sua função?


________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VII. Qual a estrutura indicada por G e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

VIII. Qual a estrutura indicada por H e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

IX. Qual a estrutura indicada por I e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

X. Qual a estrutura indicada por J e qual a sua função? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

NÚCLEO Localizado no espaço citoplasmático da célula, o núcleo é encontrado apenas em seres eucarióticos devido à presença de uma membrana que separa o material genético do citoplasmático. O núcleo é responsável por abrigar os cromossomos, bem como os fatores hereditários, os genes e pelo controle das atividades metabólicas. Em determinadas células a presença do núcleo pode variar. Existem células que não apresentam núcleo denominadas como anucleadas que é o caso das hemácias, existem células nucleadas, que apresentam apenas um núcleo e existem células com mais de um núcleo denominadas como multinucleadas, por exemplo as fibras musculares.


Nucleada Multinucleada Anucleada Em relação à estrutura do núcleo, este pode apresentar quatro componentes fundamentais que são: a carioteca, a cromatina, o nucléolo e o nucleoplasma. Carioteca A carioteca é a estrutura responsável em delimitar o núcleo, ela tem a função de separar o material citoplasmático do material nuclear. Nessa estrutura é possível observar alguns poros que permitem a troca de substâncias entre o citoplasma e núcleo. Além disso, a membrana da carioteca está em continuidade com a membrana do retículo endoplasmático rugoso onde apresentam ribossomos aderidos. Cromatina Encontrada internamente ao núcleo, a cromatina é o material genético encontrado no núcleo. Ela é formada por um conjunto de filamentos chamados de cromossomos, cada cromossomo é formado por uma fita de DNA que se enovela em volta de proteínas chamadas histonas, dando o aspecto característico do cromossomo. A cromatina pode ser diferenciada em dois tipos que são: a heterocromatina que apenas garante a estrutura e não tem funcionalidade alguma e a eucromatina que que apresenta um DNA ativo.

Nucléolo O nucléolo é formado por estruturas de formato esférico com característica esponjosa e desprovida de membranas. Sua função está relacionada com a síntese de ribossomos.


Nucleoplasma Constituída principalmente por água e proteínas, o nucleoplasma é o local onde os nucléolos e a cromatina estão submersas. Também é conhecido como cariolinfa e além da presença de água e proteínas também são encontrados enzimas, moléculas de ATP, ions e nucleotídeos.

Cromossomos O cromossomo é constituído por uma longa fita da molécula de DNA que é formada por duas cadeias de nucleotídeos que estão emparelhadas por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas complementares. O número de cromossomos pode variar de espécie para espécie, os humanos apresentam 46 cromossomos em cada célula. A longa fita de DNA que se encontra envolvida em proteínas chamadas histonas constituem estruturas denominadas nucleossoma, que irá se repetir por todo o cromossomo. Durante a divisão celular, esses cromossomos são duplicadas e a cópia dessa duplicação é chamada de cromátide-irmã, que são ligadas por proteínas especiais. O cromossomo, quando condensado apresenta algumas partes importantes para o seu funcionamento. Centrômero O centrômero é o local onde ocorre a constrição do cromossomo, ligando as cromátides-irmãs durante o processo de divisão celular. A parte anterior e posterior do cromossomo recebe o nome de braços cromossômicos que dependendo do seu tamanho recebera classificações diferentes. Telômeros


Os telômeros são as extremidades do cromossomo que apresentam uma organização especial. A enzima telomerase é a responsável em produzir os telômeros.

Genoma O genoma é o conjunto de informações presentes em uma sequência de DNA de uma célula. Uma célula diplóide qualquer apresenta 23 pares de cromossomos homólogos, que é representado como 2n=46. Entre esses 46 cromossomos presentes em qualquer célula humana 44 são autossômicos, o seja, são aqueles relacionados às características comuns entre homens e mulheres e 2 são heterossômicos, responsáveis pelas características individuais entre cada sexo( homem XY e mulher XX).

Conceitos importantes Cromossomos homólogos: cromossomos que apresentam as mesmas características

(do grego homoios, igual, semelhante). Células diplóides: células que apresentam pares de cromossomos homólogos, ex:

células somáticas. Células haploides; células que apresentam apenas um lote de cromossomos, ex:

gametas.

MITOSE E MEIOSE A divisão celular é a capacidade que as células têm em se dividir para formar novas células. Em organismos unicelurares a divisão celular é o mecanismo que eles utilizam


para se reproduzir, já em organismos multicelulares a divisão celular é usada para o crescimento. As células que serão divididas nesse processo podem variar entre somáticas e sexuais. As células somáticas são todas as células exceto as sexuais, e elas se dividem por mitose, já as células sexuais que são os gametas (espermatozoide e óvulo) se dividem por meiose. Mitose É o processo de divisão celular que originará novas células. Essas células podem ser de crescimento (ex: desenvolvimento embrionário), reparação (ex: reparação de ferimentos) e substituição (ex: substituição da mucosa estomacal). A mitose tem a função de manter o número cromossômico pois, as células filhas que são formadas são geneticamente iguais à célula mãe, e além disso, tem a formação de células diplóides ( 2n). Meiose A meiose é a divisão celular responsável pela formação de gametas. É um processo reducional pois as células filhas são haploides (n), ou seja, geneticamente diferentes da célula mãe. Intérfase A intérfase é um processo de preparação da célula para a divisão que consiste em três fases: G1- fase de funcionamento normal da célula; S- fase de síntese, onde ocorre a duplicação do material genético; G2- fase de migração do centrossoma para a periferia da célula. Prófase Com os cromossomos já localizados nos polos da célula, os cromossomos começam a se condensar e a cromatina a desfragmentar.


Na prófase da meiose existem algumas fases conhecidas como leptóteno, zigóteno, paquíteno, diacinese e diplóteno. Vale ressaltar que na fase do paquíteno ocorre um fenômeno importante chamado crossing-over, que consiste na troca de parte dos braços cromossômicos entre dois cromossomos, garantindo maior variabilidade genética.

Metáfase Na metáfase ocorre a migração dos cromossomos para o plano equatorial da célula e a formação das fibras do fuso.


Anáfase Nessa fase ocorre a separação das cromátides-irmãs e a migração dos cromossomos para os polos da célula.

Telófase Na telófase a carioteca começa a se reorganizar, os cromossomos que antes estavam condensados voltam à sua forma normal e ocorre a sepação do citoplasma, essa divisão citoplasmática é feita de forma centrípeta, ou seja, de fora para dentro.

Citocinese Na citocinese ocorre a separação completa da célula.


EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. Uma célula humana que contém 22 cromossomos autossomos e um cromossomo Y

é um (uma):

a) célula somática; b) óvulo; c) espermatozóide; d) zigoto; e) embrião. 2. Nos seres multicelulares, a mitose é um processo que tem como principal função

a) o movimento celular. b) a produção de gametas. c) a produção de energia. d) a expressão gênica. e) o crescimento. 3. No processo de divisão celular por mitose, chamamos de célula-mãe aquela que

entra em divisão e de células filhas, as que se formam como resultado do processo. Ao final da mitose de uma célula, têm-se:

a) duas células, cada uma portadora de metade do material genético que a célula-mãe recebeu de sua genitora e a outra metade, recém-sintetizada.


b) duas células, uma delas com o material genético que a célula-mãe recebeu de sua genitora e a outra célula com o material genético recém-sintetizado. c) três células, ou seja, a célula-mãe e duas células-filhas, essas últimas com metade do material genético que a célula-mãe recebeu de sua genitora e a outra metade, recém-sintetizada. d) três células, ou seja, a célula-mãe e duas células-filhas, essas últimas contendo material genético recémsintetizado. e) quatro células, duas com material genético recém-sintetizado e duas com o material genético que a célula-mãe recebeu de sua genitora.

4. Em relação ao processo de divisão celular, podemos afirmar que:

a) a mitose consiste em duas divisões celulares sucessivas. b) os óvulos e os espermatozóides são produzidos por divisões mitóticas. c) durante a meiose não ocorre a permutação ou "crossingover". d) a meiose é um processo que dá origem a quatro células haplóides. e) durante a mitose as cromátides irmãs não se separam.

5. Em organismos unicelulares, divisão por mitose significa

a) crescimento. b) regeneração. c) recombinação. d) reprodução. e) gametogênese.

6. Os tumores são formados por células que perderam o controle do ciclo celular. Sobre o ciclo celular, é CORRETO afirmar que:

a) a fase S corresponde à fase de repouso celular. b) em todos os tipos celulares que compõem o indivíduo, o ciclo tem aproximadamente o mesmo tempo de duração. c) em indivíduos adultos, a musculação provoca a hipertrofia muscular porque o exercício físico acelera o ciclo celular. d) a mitose corresponde à fase do ciclo em que há maior síntese de proteínas. e) normalmente a mitose é a fase de menor duração do ciclo.

7. Em relação aos processos de divisão celular, é correto afirmar que:

a) na meiose ocorre a separação de cromátides irmãs e a formação de duas células, enquanto que na mitose há separação de cromossomos homólogos e a formação de quatro células.


b) a formação de gametas, assim como o crescimento dos indivíduos, são processos dependentes da meiose. c) o processo de cicatrização de uma ferida depende de mitose, enquanto o crescimento de ossos depende de meiose. d) a meiose, nas mulheres, é muito mais rápida do que a mitose e produz quatro ovócitos (“óvulos”) por célula em divisão. e) a meiose produz células geneticamente diferentes entre si e com a metade dos cromossomos da célula de origem, fatos que não ocorrem na mitose.

8. Os organismos eucariontes possuem núcleo, considerado o centro de controle da célula devido à presençados genes (DNA). O crescimento da célula, a duplicação do material genético e a divisão celular ocorrem dentro de um determinado intervalo de tempo, chamado ciclo celular. Analise os gráficos abaixo, que mostram a variação da quantidade de DNA de uma célula, ao longo do ciclo celular, e responda:

a) Qual dos gráficos corresponde à divisão por mitose? Justifique sua resposta. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Na meiose, qual é o significado da redução do número de cromossomos nas células-filhas? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


c) Uma espécie de chimpanzé (Pan troglodytes) e uma espécie de fumo (Nicotianatabacum) possuem 48 cromossomos em suas células. Explique por que essas duas espécies são diferentes, embora apresentem o mesmo númerode cromossomos. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Considere as seguintes fases da mitose:

I. telófase II. metáfase III. anáfase

Considere também os seguintes eventos:

a. As cromátides-irmãs movem-se para os pólos opostos da célula. b. Os cromossomos alinham-se no plano equatorial da célula. c. A carioteca e o nucléolo reaparecem.

Assinale a alternativa que relaciona corretamente cada fase ao evento que a caracteriza.

a) I - a; II - b; III - c b) I - a; II - c; III - b c) I - b; II - a; III - c d) I - c; II - a; III - b e) I - c; II - b; III - a

10. Analise os eventos mitóticos relacionados a seguir:

I. Desaparecimento da membrana nuclear. II. Divisão dos centrômeros. III. Migração dos cromossomos para os pólos do fuso. IV. Posicionamento dos cromossomos na região mediana do fuso.

Qual das alternativas indica corretamente sua ordem temporal?

a) IV - I - II - III. b) I - IV- III - II. c) I - II - IV - III. d) I - IV - II - III. e) IV - I - III - II.

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