APOSTILA

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<p>NIVELAMENTO</p><p>DE BIOLOGIA</p><p>Professora Dra. Marcia Cristina de Souza Lara Kamei</p><p>GRADUAÇÃO</p><p>Unicesumar</p><p>02</p><p>C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. Núcleo de Educação a</p><p>Distância; KAMEI, Marcia Cristina de Souza Lara.</p><p>Nivelamento de Biologia. Marcia Cristina de Souza Lara</p><p>Kamei.</p><p>Maringá-Pr.: UniCesumar, 2017.</p><p>116 p.</p><p>“Graduação - EaD”.</p><p>1. Nivelamento. 2. Biologia . 3.Vida. EaD. I. Título.</p><p>CDD - 22 ed. 570</p><p>CIP - NBR 12899 - AACR/2</p><p>Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário</p><p>João Vivaldo de Souza - CRB-8 - 6828</p><p>Reitor</p><p>Wilson de Matos Silva</p><p>Vice-Reitor</p><p>Wilson de Matos Silva Filho</p><p>Pró-Reitor de Administração</p><p>Wilson de Matos Silva Filho</p><p>Pró-Reitor de EAD</p><p>Willian Victor Kendrick de Matos Silva</p><p>Presidente da Mantenedora</p><p>Cláudio Ferdinandi</p><p>NEAD - Núcleo de Educação a Distância</p><p>Direção Operacional de Ensino</p><p>Kátia Coelho</p><p>Direção de Planejamento de Ensino</p><p>Fabrício Lazilha</p><p>Direção de Operações</p><p>Chrystiano Mincoff</p><p>Direção de Mercado</p><p>Hilton Pereira</p><p>Direção de Polos Próprios</p><p>James Prestes</p><p>Direção de Desenvolvimento</p><p>Dayane Almeida</p><p>Direção de Relacionamento</p><p>Alessandra Baron</p><p>Head de Produção de Conteúdos</p><p>Rodolfo Encinas de Encarnação Pinelli</p><p>Gerência de Produção de Conteúdos</p><p>Gabriel Araújo</p><p>Supervisão do Núcleo de Produção de</p><p>Materiais</p><p>Nádila de Almeida Toledo</p><p>Supervisão de Projetos Especiais</p><p>Daniel F. Hey</p><p>Coordenador de Conteúdo</p><p>Mara Cecília Rafael Lopes</p><p>Design Educacional</p><p>Amanda Peçanha Dos Santos</p><p>Iconografia</p><p>Isabela Soares Silva</p><p>Projeto Gráfico</p><p>Jaime de Marchi Junior</p><p>José Jhonny Coelho</p><p>Arte Capa</p><p>André Morais de Freitas</p><p>Editoração</p><p>Ellen Jeane da Silva</p><p>Qualidade Textual</p><p>Hellyery Agda</p><p>Alisson Andre Pepato</p><p>Ilustração</p><p>Bruno Cesar Pardinho</p><p>Marcelo Goto</p><p>Viver e trabalhar em uma sociedade global é um</p><p>grande desafio para todos os cidadãos. A busca</p><p>por tecnologia, informação, conhecimento de</p><p>qualidade, novas habilidades para liderança e so-</p><p>lução de problemas com eficiência tornou-se uma</p><p>questão de sobrevivência no mundo do trabalho.</p><p>Cada um de nós tem uma grande responsabilida-</p><p>de: as escolhas que fizermos por nós e pelos nos-</p><p>sos farão grande diferença no futuro.</p><p>Com essa visão, o Centro Universitário Cesumar</p><p>assume o compromisso de democratizar o conhe-</p><p>cimento por meio de alta tecnologia e contribuir</p><p>para o futuro dos brasileiros.</p><p>No cumprimento de sua missão – “promover a</p><p>educação de qualidade nas diferentes áreas do</p><p>conhecimento, formando profissionais cidadãos</p><p>que contribuam para o desenvolvimento de uma</p><p>sociedade justa e solidária” –, o Centro Universi-</p><p>tário Cesumar busca a integração do ensino-pes-</p><p>quisa-extensão com as demandas institucionais</p><p>e sociais; a realização de uma prática acadêmica</p><p>que contribua para o desenvolvimento da consci-</p><p>ência social e política e, por fim, a democratização</p><p>do conhecimento acadêmico com a articulação e</p><p>a integração com a sociedade.</p><p>Diante disso, o Centro Universitário Cesumar al-</p><p>meja ser reconhecido como uma instituição uni-</p><p>versitária de referência regional e nacional pela</p><p>qualidade e compromisso do corpo docente;</p><p>aquisição de competências institucionais para</p><p>o desenvolvimento de linhas de pesquisa; con-</p><p>solidação da extensão universitária; qualidade</p><p>da oferta dos ensinos presencial e a distância;</p><p>bem-estar e satisfação da comunidade interna;</p><p>qualidade da gestão acadêmica e administrati-</p><p>va; compromisso social de inclusão; processos de</p><p>cooperação e parceria com o mundo do trabalho,</p><p>como também pelo compromisso e relaciona-</p><p>mento permanente com os egressos, incentivan-</p><p>do a educação continuada.</p><p>Diretoria Operacional</p><p>de Ensino</p><p>Diretoria de</p><p>Planejamento de Ensino</p><p>Seja bem-vindo(a), caro(a) acadêmico(a)! Você está</p><p>iniciando um processo de transformação, pois quando</p><p>investimos em nossa formação, seja ela pessoal ou</p><p>profissional, nos transformamos e, consequentemente,</p><p>transformamos também a sociedade na qual estamos</p><p>inseridos. De que forma o fazemos? Criando oportu-</p><p>nidades e/ou estabelecendo mudanças capazes de</p><p>alcançar um nível de desenvolvimento compatível com</p><p>os desafios que surgem no mundo contemporâneo.</p><p>O Centro Universitário Cesumar mediante o Núcleo de</p><p>Educação a Distância, o(a) acompanhará durante todo</p><p>este processo, pois conforme Freire (1996): “Os homens</p><p>se educam juntos, na transformação do mundo”.</p><p>Os materiais produzidos oferecem linguagem dialógica</p><p>e encontram-se integrados à proposta pedagógica, con-</p><p>tribuindo no processo educacional, complementando</p><p>sua formação profissional, desenvolvendo competên-</p><p>cias e habilidades, e aplicando conceitos teóricos em</p><p>situação de realidade, de maneira a inseri-lo no mercado</p><p>de trabalho. Ou seja, estes materiais têm como principal</p><p>objetivo “provocar uma aproximação entre você e o</p><p>conteúdo”, desta forma possibilita o desenvolvimento</p><p>da autonomia em busca dos conhecimentos necessá-</p><p>rios para a sua formação pessoal e profissional.</p><p>Portanto, nossa distância nesse processo de cresci-</p><p>mento e construção do conhecimento deve ser apenas</p><p>geográfica. Utilize os diversos recursos pedagógicos</p><p>que o Centro Universitário Cesumar lhe possibilita. Ou</p><p>seja, acesse regularmente o AVA – Ambiente Virtual de</p><p>Aprendizagem, interaja nos fóruns e enquetes, assista</p><p>às aulas ao vivo e participe das discussões. Além dis-</p><p>so, lembre-se que existe uma equipe de professores</p><p>e tutores que se encontra disponível para sanar suas</p><p>dúvidas e auxiliá-lo(a) em seu processo de aprendiza-</p><p>gem, possibilitando-lhe trilhar com tranquilidade e</p><p>segurança sua trajetória acadêmica.</p><p>A</p><p>U</p><p>T</p><p>O</p><p>R</p><p>Professora Dra. Marcia Cristina de Souza Lara Kamei</p><p>Doutora em Ciências Biológicas (Biologia Celular) pela Universidade Estadual</p><p>de Maringá (UEM) em 2015, mestre em Ciências Biológicas (Biologia Celular)</p><p>pela Universidade Estadual de Maringá (UEM) e graduada em Ciências</p><p>Biológicas pela mesma instituição. Docente dos cursos da área de saúde</p><p>do Centro Universitário de Maringá desde 1998, ministrando disciplinas de</p><p>Biologia Celular, Bioquímica, Histologia e Embriologia Geral e Oral. Realiza</p><p>pesquisa na área de genética animal (citogenética de peixes). Em sua</p><p>atividade docente, orienta trabalhos de iniciação científica e conclusão de</p><p>curso, participa de bancas e comissões científicas, além de ministrar tópicos</p><p>em cursos de especialização. Fez parte de comitê de ética em pesquisa em</p><p>Humanos e animais. Constantemente participa de cursos de atualização</p><p>em metodologias de educação no ensino superior. Para informações mais</p><p>detalhadas sobre sua atuação profissional, pesquisas e publicações, acesse</p><p>seu currículo, disponível no endereço a seguir:</p><p>http://lattes.cnpq.br/2531311925087366</p><p>SEJA BEM-VINDO(A)!</p><p>Caros Alunos,</p><p>Vocês iniciarão um curso que resgatará alguns conteúdos abordados no ensino médio</p><p>sobre os conteúdos de biologia e bioquímica. Essa abordagem tem como objetivo con-</p><p>solidar alguns conceitos fundamentais dessas áreas, a fim de colaborar no melhor rendi-</p><p>mento das disciplinas relacionadas em diferentes cursos de graduação.</p><p>Esse material foi elaborado da mesma forma que a lógica da vida.</p><p>Iniciaremos a unidade I conhecendo as características gerais da vida, bem como os as-</p><p>pectos que distinguem os seres vivos dos não vivos. Apresentaremos a teoria evolucio-</p><p>nista, que explica a origem da vida no planeta, além de nos dar uma visão geral sobre</p><p>a estrutura celular dos primeiros seres vivos - as células procariontes, atualmente pre-</p><p>sentes nas bactérias. Além disso, descreveremos a estrutura das células mais complexas</p><p>que formam todos os demais seres vivos - a célula eucarionte, que apresenta algumas</p><p>diferenças entre os animais e vegetais. Essa unidade nos dará também uma visão geral</p><p>da diversidade dos seres vivos e de suas características comuns, que nos permitem agru-</p><p>pá-los em reinos. Por fim, saberemos mais sobre os mecanismos pelos quais os seres</p><p>vivos obtêm energia para a manutenção da vida.</p><p>A unidade II será dedicada à bioquímica celular, abordando a estrutura de vários com-</p><p>postos orgânicos e inorgânicos que formam as células.</p><p>9</p><p>d</p><p>e</p><p>f</p><p>e</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>9</p><p>8</p><p>.</p><p>63</p><p>ELEMENTOS ORGÂNICOS - LIPÍDIOS</p><p>O termo lipídio designa alguns tipos de substâncias orgânicas, cuja principal</p><p>característica é a baixa solubilidade em água. Constituem um grupo diversificado</p><p>em termos de constituição química. Essa diversidade está relacionada às funções</p><p>que desempenham nos seres vivos. Os lipídios atuam como elemento de reserva</p><p>energética, sendo armazenados em células animais e vegetais. Apresentam fun-</p><p>ção estrutural, visto que formam as membranas celulares. Alguns hormônios</p><p>apresentam constituição lipídica (hormônios esteróis) e, desse modo, os lipí-</p><p>dios também tem função de coordenar as atividades biológicas do organismo.</p><p>Os lipídios compreendem os glicerídeos, as ceras, os fosfolipídios e esteróides.</p><p>GLICERÍDEOS</p><p>Os glicerídeos são moléculas de reserva energética de animais e vegetais. São</p><p>formados pela ligação de três cadeias de ácidos graxos ligados a uma molécula</p><p>de glicerol.</p><p>Ácidos graxos são ácidos carboxílicos de cadeias longas, tendo em uma das</p><p>extremidades o grupo carboxila. Os ácidos graxos são denominados saturados</p><p>quando só há ligações simples entre átomos de carbono, e insaturados quando</p><p>ocorre uma ou mais ligações duplas entre átomos de carbono.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E64</p><p>H</p><p>CH C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>O</p><p>OH</p><p>Figura 8 - Ácido graxo saturado.</p><p>Fonte: adaptado de Info Escola ([2017], on-line)8.</p><p>H</p><p>C</p><p>H H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>C</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>H</p><p>C</p><p>H</p><p>O</p><p>OH</p><p>Figura 9 - Ácido graxo insaturado.</p><p>Fonte: adaptado de Info Escola ([2017], on-line)9.</p><p>H O</p><p>H</p><p>C R</p><p>1</p><p>H O</p><p>H</p><p>C R</p><p>2</p><p>H O</p><p>H</p><p>C R</p><p>3</p><p>H</p><p>CH OH</p><p>CH OH</p><p>CH</p><p>H</p><p>OH</p><p>H</p><p>CH C O</p><p>O</p><p>C R</p><p>1</p><p>CH C O</p><p>O</p><p>C R</p><p>2</p><p>CH C O</p><p>O</p><p>C R</p><p>3</p><p>H</p><p>H</p><p>Formação dos Triglicerídeos</p><p>+</p><p>Figura 10 - Molécula de triglicerídeos.</p><p>Fonte: adaptado de Nutrição Protéica ([2017], on-line)10.</p><p>Elementos Orgânicos - Lipídios</p><p>R</p><p>e</p><p>p</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a</p><p>. A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>8</p><p>4</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>l e</p><p>L</p><p>e</p><p>i 9</p><p>.6</p><p>1</p><p>0</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>d</p><p>e</p><p>f</p><p>e</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>9</p><p>8</p><p>.</p><p>65</p><p>ESTERÓIDES</p><p>Os esteróides são moléculas que apresentam quatro anéis hidrocarbônicos inter-</p><p>ligados, além de apresentar diversas funções, desempenhado papel fundamental</p><p>no metabolismo.</p><p>O exemplo mais comum é o colesterol, vastamente conhecido por estar asso-</p><p>ciado à desordens cardiovasculares. Todavia, o colesterol é matéria prima para</p><p>produção de vários hormônios, como a testosterona e o estrogênio (hormônios</p><p>sexuais), além de vitaminas. Ele também está presente na constituição das mem-</p><p>branas celulares de célula animal, porém não é encontrado em células vegetais.</p><p>HO</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C CH</p><p>3</p><p>CH</p><p>3</p><p>Colesterol</p><p>O</p><p>O OH</p><p>O</p><p>C</p><p>CH</p><p>2</p><p>OH</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>Cortisona</p><p>O</p><p>OH</p><p>Testosterona</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>HO</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C</p><p>H</p><p>3</p><p>C CH</p><p>3</p><p>CH</p><p>3</p><p>CH</p><p>3</p><p>Vitamina D</p><p>Figura 11 - Estrutura da molécula de colesterol e alguns de seus derivados.</p><p>Fonte: adaptado de Colesterol, blog de BioBio (2013, on-line)11.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E66</p><p>FOSFOLIPÍDIOS</p><p>São moléculas de lipídios, parcialmente solúveis em água. Possuem grupamen-</p><p>tos que se solubilizam em água em determinadas regiões da molécula, enquanto</p><p>em outras regiões possuem cadeias de ácidos graxos, insolúveis. Esses lipídios</p><p>são considerados lipídios anfipáticos.</p><p>Os fosfolipídios são responsáveis por formar as membranas celulares, sendo</p><p>organizados em camada dupla, a conhecida bicamada lipídica.</p><p>nitrogênio</p><p>fósforo</p><p>oxigênio</p><p>carbono</p><p>hidrogênio</p><p>fosfato</p><p>colina</p><p>CH</p><p>2</p><p>— N+ (CH</p><p>2</p><p>)</p><p>3</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CHCH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>3</p><p>CH</p><p>3</p><p>O</p><p>O</p><p>OC</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>2</p><p>CH</p><p>CH</p><p>O</p><p>OC</p><p>O OP</p><p>O</p><p>glicerol</p><p>ácidos</p><p>graxosdupla</p><p>ligação</p><p>C</p><p>au</p><p>d</p><p>a</p><p>H</p><p>id</p><p>ro</p><p>fó</p><p>b</p><p>ic</p><p>a</p><p>C</p><p>ab</p><p>eç</p><p>a</p><p>H</p><p>id</p><p>ro</p><p>fí</p><p>lic</p><p>a</p><p>Figura 12: Estrutura de um fosfolipídio, mostrando os grupamentos hidrofílicos e hidrofóbicos.</p><p>Fonte: adaptado de Teliga. net (2010, on-line)12.</p><p>Elementos Orgânicos - Lipídios</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>67</p><p>Membrana Plasmática</p><p>Fosfolipídio</p><p>Bicamada</p><p>lipídica</p><p>Caudas</p><p>hidrofóbicas</p><p>Cabeças</p><p>hidrofílicas</p><p>Cabeças</p><p>hidrofílicas</p><p>Citoplasma</p><p>Meio extracelular</p><p>Figura 13 - Organização dos fosfolipídios para formação das membranas celulares: bicamada lipídica</p><p>Fonte: adaptado de BIOCHEMMANIA2014 (2014, on-line)13.</p><p>Gorduras são maléficas para o nosso metabolismo? Devem ser excluídas da</p><p>dieta?</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E68</p><p>ELEMENTOS ORGÂNICOS - ÁCIDOS NUCLÉICOS</p><p>São moléculas de caráter ácido, por terem sido, primeiramente, encontradas no</p><p>núcleo de células eucariontes. A partir de 1940, os ácidos nucléicos começaram</p><p>a ser vastamente estudados, pois descobriram que eles formam os genes, res-</p><p>ponsáveis pela transmissão de características.</p><p>Os ácidos nucléicos são polímeros, formados pela associação de nucleotí-</p><p>deos. Cada nucleotídeo é formado por um radical fosfato, uma pentose e uma</p><p>base nitrogenada.</p><p>Base</p><p>Nitrogenada</p><p>Fosfato</p><p>Açúcar</p><p>O</p><p>O O CH</p><p>2</p><p>P</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>NH</p><p>2</p><p>N</p><p>N</p><p>OH OH</p><p>Figura 14 - Esquema da molécula de nucleotídeo.</p><p>Fonte: adaptado de TdBio (2010, on-line)14.</p><p>Existem algumas variedades de nucleotídeos que se distinguem pela pentose, e</p><p>também por variar suas bases nitrogenadas.</p><p>Os nucleotídeos são classificados em dois grupos: Os que apresentam deso-</p><p>xirribose como pentose (desoxirribonucleotídeo), e os que possuem ribose como</p><p>pentose (ribonucleotídeos). A diferença entre as duas pentoses é a ausência de</p><p>um hidrogênio no carbono 2’ na desoxirribose.</p><p>Elementos Orgânicos - Ácidos Nucléicos</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>69</p><p>Os nucleotídeos de desoxirribose formam o ácido desoxirribonucléico (DNA),</p><p>enquanto os de ribose formam o ácido ribonucléico (RNA).</p><p>Os dois grupos de nucleotídeos apresentam tipos diferentes, dependendo</p><p>de variações nas bases nitrogenadas. Existem cinco tipos de bases nitrogenadas</p><p>- adenina, guanina, citosina, timina e uracila. As bases nitrogenadas são classifi-</p><p>cadas em dois grupos: bases púricas (adenina e guanina) e pirimídicas (citosina,</p><p>timina e uracila).</p><p>A base nitrogenada timina somente se liga em nucleotídeos de desoxirribose,</p><p>portanto só está presente no DNA. A base nitrogenada uracila só se liga em ribo-</p><p>nucleotídeos, portanto, só está presente no RNA. As demais bases nitrogenadas</p><p>estão presentes tanto no DNA quanto no RNA (AMABIS e MARTHO, 2006).</p><p>PENTOSES</p><p>Ribose</p><p>HOCH</p><p>2</p><p>OH</p><p>H H H</p><p>OH</p><p>H</p><p>OH</p><p>O</p><p>Desoxirribose</p><p>HOCH</p><p>2</p><p>OH</p><p>H H H</p><p>H</p><p>H</p><p>OH</p><p>O</p><p>Figura 15 - Molécula de pentoses presentes nos ácidos nucléicos.</p><p>Fonte: adaptado de AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R., 2006.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E70</p><p>N</p><p>N</p><p>N</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>Adenina Guanina</p><p>HC</p><p>CH</p><p>NH</p><p>2</p><p>H</p><p>N</p><p>3</p><p>2</p><p>1</p><p>6</p><p>5</p><p>4</p><p>N</p><p>HN</p><p>N</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>C</p><p>H</p><p>2</p><p>N</p><p>CH</p><p>O</p><p>H</p><p>N</p><p>3</p><p>2</p><p>1</p><p>6</p><p>5</p><p>4</p><p>8</p><p>7</p><p>9</p><p>8</p><p>7</p><p>9</p><p>Figura 16 - Bases nitrogenadas púricas</p><p>Fonte: La Biología en nuestra vida ([2017], on-line)15.</p><p>N</p><p>O</p><p>N</p><p>CH CH</p><p>CH</p><p>CH</p><p>CH HN HNC CH</p><p>3</p><p>H</p><p>C C</p><p>Citosina Timina Uracilo</p><p>O C O C O C</p><p>NH</p><p>2</p><p>O</p><p>C</p><p>N</p><p>H</p><p>N</p><p>H</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>Figura</p><p>17 - Bases nitrogenadas pirimídicas.</p><p>Fonte:La Biología en nuestra vida ([2017], on-line)16</p><p>ESTRUTURA MOLECULAR DO ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO</p><p>(DNA)</p><p>A molécula de DNA é formada por duas cadeias polinucleotídicas, que ficam</p><p>paralelas uma à outra, porém com posicionamento invertido (antiparalelas). As</p><p>duas cadeias polinucleotídicas estão unidas por pontes de hidrogênio entre suas</p><p>bases. As pontes de hidrogênios ocorrem apenas entre as bases adenina/timina e</p><p>citosina/guanina, sendo duas pontes de hidrogênio entre A/T e três pontes entre</p><p>G/C. Desta forma, a sequência de nucleotídeos entre as duas cadeias polinucle-</p><p>otídicas são complementares.</p><p>Elementos Orgânicos - Ácidos Nucléicos</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>71</p><p>A dupla fita de nucleotídeos antiparalelas se torna levemente helicoidal,</p><p>sendo chamada da alfa-hélice.</p><p>A molécula de DNA é muito longa e é responsável por determinar as carac-</p><p>terísticas morfológicas e funcionais das células. As células transmitem a seus</p><p>descendentes a informação contida na molécula de DNA.</p><p>Dupla-hélice Dupla-héliceDuas cadeias pareadas, no planoCadeias de nucleotídeos</p><p>P = Fosfato D = Desoxirribose</p><p>Figura 18 - Esquema da estrutura molecular do DNA.</p><p>Fonte: adaptado de Ebah ([2017], on-line).17.</p><p>ESTRUTURA DA MOLÉCULA DE ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA)</p><p>A molécula de RNA é formada por uma única cadeia de nucleotídeos, e é mais</p><p>curta que a molécula de DNA. Existem vários tipos de RNA e, além disso, essas</p><p>moléculas estão envolvidas com a síntese de proteínas. Porém, as principais</p><p>moléculas de RNA são: RNA mensageiro (RNAm), RNA transportador (RNAt) e</p><p>RNA ribossômico (RNAr). Todas as moléculas de RNA são produzidas copiando</p><p>genes específicos, em um processo chamado de transcrição (AMABIS e</p><p>MARTHO, 2006).</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E72</p><p>mRNA tRNA rRNA</p><p>Modificação</p><p>(processamento)</p><p>+ Aminoácidos</p><p>+ Proteínas</p><p>ribossomais</p><p>Figura 19 - Estruturas dos tipos de moléculas de RNA.</p><p>Fonte: adaptado de BioGeo 11A (2010, on-line)18.</p><p>A molécula de RNAm tem estrutura linear, enquanto o RNAt dobra-se sobre si,</p><p>assumindo uma conformação em forma de folha-de-trevo. Já o RNAr se associa</p><p>a diversas proteínas, além de formar partículas que se distribuem pelo citoplasma</p><p>da célula, denominadas de ribossomos.</p><p>Considerações Finais</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>73</p><p>CONSIDERAÇÕES FINAIS</p><p>Prezado(a) aluno(a), terminamos essa unidade aprendendo um pouco mais sobre</p><p>a constituição química das células, suas funções e características.</p><p>Apesar de os seres vivos apresentarem os mesmos níveis de organização da</p><p>matéria, ou seja, a mesma constituição atômica e molecular, podemos compreen-</p><p>der que existem moléculas que são específicas dos seres vivos, diferenciando-se</p><p>das moléculas encontradas nos seres inanimados (não-vivos). Essas moléculas</p><p>são as moléculas orgânicas.</p><p>Moléculas orgânicas apresentam predomínio de átomos de carbono, hidro-</p><p>gênio, oxigênio e nitrogênio. São maiores e mais complexas, muitas vezes</p><p>organizadas em polímeros.</p><p>Os polímeros são formados de unidades menores que se repetem, chama-</p><p>das de monômeros. Os monômero biológicos são: proteínas, polissacarídeos e</p><p>ácidos nucleicos.</p><p>Além dos polímeros citados acima, as macromoléculas orgânicas também</p><p>contam com os lipídeos, que são macromoléculas, e não polímeros.</p><p>No ambiente celular, as biomoléculas exercem suas funções de modo inte-</p><p>grativo, garantindo uma sequência de reações químicas responsáveis pelo</p><p>metabolismo.</p><p>Além das moléculas orgânicas, que lhes são exclusivas, os seres vivos tam-</p><p>bém são formados por moléculas inorgânicas: água e minerais. Esses elementos</p><p>inorgânicos são obtidos do ambiente e participam ativamente das reações quí-</p><p>micas que ocorrem no metabolismo celular.</p><p>Compreendemos, dessa forma, que a organização molecular da vida segue</p><p>os princípios fundamentais de formação da matéria. Porém, algo nos diferencia,</p><p>até mesmo na esfera molecular. As biomoléculas tornam os seres vivos exclusi-</p><p>vos, especiais.</p><p>Com a análise molecular, podemos compreender que a constituição da vida</p><p>nos remete a algo singular e extremamente importante. Vale ressaltar que o pro-</p><p>fessor de educação Física deve conhecer profundamente a constituição do ser</p><p>humano, pois age diretamente sobre ele.</p><p>Até a próxima!</p><p>74</p><p>1. Referindo-se à composição química das células, é correto afirmar que:</p><p>a. Lipídios são elementos altamente solúveis em meio aquoso, e tem função</p><p>energética.</p><p>b. A água apenas se constitui em um veículo em que diversas substâncias estão</p><p>dissolvidas.</p><p>c. Carboidratos são os principais elementos estruturais das células.</p><p>d. As proteínas são polímeros de aminoácidos, usados exclusivamente para fins</p><p>estruturais.</p><p>e. Os triglicerídeos são lipídios de reserva energética, altamente insolúvel em</p><p>água.</p><p>2. Além de serem as macromoléculas mais abundantes nas células vivas, as prote-</p><p>ínas desempenham diversas funções estruturais e fisiológicas no metabolismo</p><p>celular. Com relação às proteínas, é correto afirmar que:</p><p>a. são todas constituídas por sequências monoméricas de aminoácidos e mo-</p><p>nossacarídeos.</p><p>b. além de função estrutural, são também as mais importantes moléculas de re-</p><p>serva energética e de defesa.</p><p>c. são formadas pela união de nucleotídeos, por meio de ligações peptídicas.</p><p>d. as proteínas são polímeros de aminoácidos e desempenham funções estrutu-</p><p>rais, transporte, movimento, defesa imunológica, hormonal e enzimática.</p><p>e. sua estrutura é determinada pela forma, mas não interfere na função ou espe-</p><p>cificidade.</p><p>3. Marque a alternativa que contém apenas monossacarídeos.</p><p>a. Maltose e glicose.</p><p>b. Sacarose e frutose.</p><p>c. Glicose e galactose.</p><p>d. Lactose e glicose.</p><p>e. Frutose e lactose.</p><p>75</p><p>4. O colesterol é um tipo de lipídio muito importante para o homem, apesar de ser</p><p>conhecido, principalmente, por causar problemas cardíacos, como a ateroscle-</p><p>rose. Esse lipídio pode ser adquirido pelo nosso corpo através da dieta ou ser</p><p>sintetizado em nosso fígado.</p><p>Entre as alternativas a seguir, marque aquela que indica o tipo de lipídio no</p><p>qual o colesterol se enquadra:</p><p>a. glicerídios.</p><p>b. ceras.</p><p>c. carotenóides.</p><p>d. fosfolipídios.</p><p>e. esteroides.</p><p>5. Com relação aos ácidos nucléicos, observe as assertivas abaixo.</p><p>I. Apenas o DNA é encontrado no núcleo de células eucariontes.</p><p>II. Ácidos nucléicos são polímeros de aminoácidos.</p><p>III. Ácidos nucléicos são polímeros de nucleotídeos.</p><p>IV. Os nucleotídeos que formam o DNA se diferenciam dos nucleotídeos de RNA</p><p>apenas em sua pentose.</p><p>V. Adenina, guanina, alanina, timina e glicose são variedades de bases nitrogena-</p><p>das encontradas nos nucleotídeos.</p><p>Assinale:</p><p>a. se apenas a assertiva I estiver correta.</p><p>b. se apenas a assertiva III estiver correta.</p><p>c. se as assertivas II e III estiverem corretas.</p><p>d. se as assertivas III e V estiverem corretas.</p><p>e. se apenas a assertiva IV estiver correta.</p><p>76</p><p>GENOMA</p><p>Dentre todos os projetos e estudos possíveis devido à descoberta da estrutura do DNA,</p><p>o Projeto Genoma Humano (HGP, na sigla em inglês) foi o mais impactante. Fundado em</p><p>1990 e concluído em 2003, permitiu o primeiro sequenciamento completo do genoma</p><p>humano, composto por três bilhões de bases nitrogenadas.</p><p>Para Raskin, trata-se de um marco na história do ser humano. “Daqui a cem anos, as pes-</p><p>soas vão falar do Projeto Genoma Humano como um divisor de águas no conhecimento</p><p>sobre a vida. Perguntas que talvez sejam respondidas daqui a cem anos, como ‘Quem</p><p>somos?’, ‘De onde viemos?’, ‘Para onde estamos indo?’ terão o início de suas respostas</p><p>nas consequências do conhecimento trazido pelo Projeto Genoma Humano. Não</p><p>houve</p><p>verba gigantesca melhor aplicada até hoje do que a do Projeto Genoma”.</p><p>Esse projeto científico, de colaboração internacional, permite que os médicos descu-</p><p>bram, por meio do sequenciamento do genoma, se uma pessoa tem determinada do-</p><p>ença genética ou predisposição para alguma doença cujo fator genético é importante.</p><p>Além disso, é possível verificar se existe algum risco elevado dessa pessoa vir a ter filhos</p><p>com uma determinada doença hereditária. “A classificação e compreensão das doenças</p><p>mudou muito, e áreas como a oncologia e a imunologia foram profundamente impac-</p><p>tadas e reformuladas. As pesquisas com células-tronco não poderiam ocorrer se não</p><p>conhecêssemos o nosso genoma e as proteínas que são produzidas em cada célula”,</p><p>aponta Raskin, um dos primeiros brasileiros a fazer parte do Projeto Genoma Humano.</p><p>Conforme Kevin Davies, doutor em genética e fundador do periódico Nature Genetics , o</p><p>sequenciamento do genoma nos últimos anos vem ajudando no diagnóstico molecular</p><p>de pacientes com câncer e doenças genéticas graves, na triagem de embriões durante a</p><p>fertilização in vitro e na identificação de defeitos genéticos do feto por amostragem do</p><p>DNA fetal circulante no sangue da mãe. Além disso, o Projeto Genoma Humano serviu</p><p>como base para outros importantes esforços internacionais, como o HapMap, o Cancer</p><p>Genome Atlas e o projeto Encode.</p><p>Fonte: Terra (2013, on-line)19.</p><p>Material Complementar</p><p>MATERIAL COMPLEMENTAR</p><p>Biologia Celular e Molecular</p><p>Lorem JUNQUEIRA, L. C</p><p>Editora: Guanabara Koogan</p><p>Sinopse: tendo em vista a difi culdade de se explicar</p><p>exclusivamente em palavras muitos processos intra e</p><p>extracelulares, bem como a preocupação dos autores</p><p>em facilitar o processo de aprendizagem, esta edição de</p><p>Biologia Celular e Molecular contou com novo projeto</p><p>gráfi co, que tornou a obra não somente mais aprazível,</p><p>como também funcional; os capítulos foram destacados</p><p>por cores que auxiliam na localização de diversos</p><p>assuntos, e as ilustrações foram aprimoradas a fi m de</p><p>facilitar a compreensão da matéria explicada no texto</p><p>Homo sapiens 1900</p><p>Ano: 1998</p><p>Lorem documentário que mostra a pesquisa</p><p>sobre a eugenia, ou seja, sobre a seleção e a</p><p>purifi cação da raça humana, no início do século</p><p>20. O fi lme narra, principalmente, a busca de um</p><p>embasamento científi co e a utilização de ética.</p><p>Apesar de abordar as leis de hereditariedade, o</p><p>fi lme faz refl etir principalmente sobre as questões</p><p>éticas acerca da eugenia. A purifi cação racial</p><p>é algo eticamente aceitável? Além da questão</p><p>moral, quais seriam os riscos de diminuir a</p><p>variabilidade genética de uma espécie? Outro</p><p>ponto importante: como as teorias científi cas,</p><p>tidas como verdadeiras num certo período,</p><p>podem ser utilizadas para embasar políticas</p><p>públicas e infl uenciar o comportamento de uma</p><p>sociedade.</p><p>No blog, você encontra alguns vídeos produzidos pelo professor Dorival sobre temas de biologia.</p><p>São 46 vídeos classifi cados em 8 áreas da biologia. Acesse <http://www.profdorival.com.br/</p><p>page13/page1/page1.html>. Acesso em: 13 abr. 2017.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da biologia moderna: Volume único.</p><p>4. ed. São Paulo: Moderna, 2006. 839 p.</p><p>JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J.; JORDÃO, B. Q.; ANDRADE, C. G. T. J.; YAN, C. Y. I.</p><p>Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. 364 p.</p><p>LARA-KAMEI, Márcia C.S. Curso de Nivelamento em Biologia. CENTRO UNIVER-</p><p>SITÁRIO DE MARINGÁ - Unicesumar, Maringá-PR. Núcleo de Educação a Distância,</p><p>2010.</p><p>LARA-KAMEI. Biologia e Bioquímica Humana.CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARIN-</p><p>GÁ - UniCesumar, Maringá-PR. Núcleo de Educação a Distância, 2017.</p><p>Referências On-Line</p><p>1Em:<https://www.colegioweb.com.br/polimeros/reacao-de-polimerizacao.html>.</p><p>Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>2Em:<http://biologia-no-vestibular.blogspot.com.br/2012/10/aula-bioquimica.</p><p>html>. Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>3Em:<https://blogdoenem.com.br/proteinas-biologia-enem/>. Acesso em: 11 abr.</p><p>2017.</p><p>4Em:<http://dicasdemusculacao.org/desnaturacao-proteica-o-cozimento-dos-ali-</p><p>mentos-altera-suas-proteinas/>. Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>5Em:<https://blogdoenem.com.br/enzimas-biologia-enem/>. Acesso em: 12 abr.</p><p>2017.</p><p>6Em:<http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/oligossacaride-</p><p>os.htm>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>7Em:<http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/oligossacaride-</p><p>os.htm>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>8Em:<http://www.infoescola.com/bioquimica/acidos-graxos/>. Acesso em: 12 abr.</p><p>2017.</p><p>9Em:<http://www.infoescola.com/bioquimica/acidos-graxos/>. Acesso em: 12 abr.</p><p>2017.</p><p>10Em:<https://www.nutricaoproteica.com.br/editorial/66/gorduras>. Acesso em: 12</p><p>abr. 2017.</p><p>11Em:<http://colesterolunb2012.blogspot.com.br/2013/02/funcoes-do-colesterol-</p><p>-no-corpo-humano.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>79</p><p>12Em:<http://www.teliga.net/2010/04/estrutura-da-membrana-plasmatica.html>.</p><p>Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>13Em:<https://biochemmania2014.wordpress.com/2014/03/24/lipids-the-fats-we-</p><p>-need/>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>14Em:<http://tdbio.blogspot.com.br/2010/03/dna.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>15Em:<http://bioet15.blogspot.com.br/p/blog-page.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>16Em:<http://bioet15.blogspot.com.br/p/blog-page.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>17Em:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAAghaYAC/acidos-nucleicos>. Acesso</p><p>em: 12 abr. 2017.</p><p>18Em:<http://biologia-geologia11a.blogspot.com.br/2010/10/composicao-e-estru-</p><p>tura-do-rna.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>19Em:<https://noticias.terra.com.br/ciencia/pesquisa/ha-60-anos-descober-</p><p>ta-da-estrutura-do-dna-revolucionava-a-ciencia,6876124348e3e310VgnV-</p><p>CM3000009acceb0aRCRD.html>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>GABARITO</p><p>1. E</p><p>2. D</p><p>3. C</p><p>4. E</p><p>5. B</p><p>U</p><p>N</p><p>ID</p><p>A</p><p>D</p><p>E III</p><p>Professora Dra. Marcia Cristina de Souza Lara Kamei</p><p>COMPONENTES</p><p>ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS</p><p>EUCARIONTES</p><p>Objetivos de Aprendizagem</p><p>■ Caracterizar a estrutura molecular da membrana citoplasmática.</p><p>■ Conhecer os mecanismos de transporte através das membranas</p><p>celulares.</p><p>■ Identificar a estrutura e as principais funções das organelas celulares.</p><p>■ Caracterizar os elementos que formam o citoesqueleto e suas</p><p>funções.</p><p>■ Reconhecer a estrutura do núcleo interfásico.</p><p>■ Caracterizar o mecanismo de divisão celular mitótica.</p><p>■ Caracterizar o mecanismo de divisão celular meiótica.</p><p>Plano de Estudo</p><p>A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade:</p><p>■ Membrana citoplasmática</p><p>■ Organelas citoplasmáticas</p><p>■ Elementos do citoesqueleto celular</p><p>■ Núcleo</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Caros alunos, bem vindos! Chegamos à última unidade desse programa de</p><p>revisão dos conteúdos de biologia celular.</p><p>Nesta unidade, aprenderemos sobre a organização estrutural da célula euca-</p><p>rionte, que é, por sua vez, mais complexa que a célula procarionte. Além de ter</p><p>se originado de células procariontes, a célula eucarionte desenvolveu um con-</p><p>junto de compartimentos celulares chamados de organelas.</p><p>Cada organela apresenta um conjunto próprio de proteínas e enzimas, o que</p><p>permite que cada uma realize funções específicas. No conjunto, essas atividades</p><p>serão responsáveis pela manutenção do metabolismo celular.</p><p>As organelas celulares são mantidas em posições específicas, por um con-</p><p>junto de proteínas fibrosas que formam o citoesqueleto. O citoesqueleto é um</p><p>complexo de filamentos proteicos que se entrelaçam formando uma trama, que</p><p>se distribui por todo o citoplasma. Estudaremos os elementos que formam o</p><p>citoesqueleto e discutiremos suas funções.</p><p>Além disso, daremos enfoque aos mecanismos que promovem a entrada</p><p>e saída de substâncias da célula. Esse é um processo essencial, tendo em vista que</p><p>a célula precisa receber vários elementos necessários a seu metabolismo, além</p><p>de enviar ao meio extracelular seus refugos metabólicos.</p><p>O processo de divisão celular também será estudado. Veremos como as célu-</p><p>las originam outras células, para que ocorra a propagação da vida. Estudaremos</p><p>a mitose, responsável pela proliferação de células idênticas e também a meiose,</p><p>responsável pela formação dos gametas que serão usados na reprodução sexuada.</p><p>Esses tópicos nos darão uma visão geral da estrutura da célula eucarionte,</p><p>que por sua vez é a unidade fundamental da vida, encontrada em todos os seres</p><p>vivos, com exceção das bactérias.</p><p>Os conteúdos desta unidade são essenciais para sua formação inicial e con-</p><p>tinuada na área da Educação Física escolar. Aproveite!</p><p>Bom Estudo!!!</p><p>Introdução</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>83</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E84</p><p>MEMBRANA CITOPLASMÁTICA</p><p>Todas as células são delimitadas do meio externo por uma película formada de</p><p>lipídios, proteínas e carboidratos, denominada membrana plasmática.</p><p>A membrana plasmática desempenha várias atividades fundamentais para</p><p>o metabolismo celular, além de delimitar os limites celulares.</p><p>FUNÇÕES DAS MEMBRANAS CITOPLASMÁTICA</p><p>Compartimentalização - as membranas definem os limites da célula e promo-</p><p>vem a formação de um microambiente distinto do meio extracelular.</p><p>a. Controla a entrada e saída de moléculas - as membranas possuem diver-</p><p>sos mecanismos que promovem o intercâmbio de moléculas entre os</p><p>meios intracelular e extracelular. Esses mecanismos promovem a seleção</p><p>de moléculas obedecendo a vários critérios. Por essa razão, acredita-se</p><p>que as membranas apresentam permeabilidade seletiva.</p><p>b. Reconhece e interpreta os sinais químicos que chegam em sua superfície</p><p>extracelular - as membranas possuem receptores para moléculas sinali-</p><p>zadoras (hormônios e neurotransmissores), enviando informações que</p><p>permitem às células responderem metabolicamente a esses sinais. Exemplo:</p><p>a célula muscular se contrai quando o neurotransmissor se liga aos recep-</p><p>tores de sua membrana plasmática.</p><p>Membrana Citoplasmática</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>85</p><p>c. Adesão celular - as membranas desenvolvem várias estruturas, garantindo</p><p>que as células permaneçam fortemente aderidas umas às outras, ou em</p><p>substância extracelular. Essa função é responsável pela manutenção dos</p><p>tecidos dos organismos pluricelulares.</p><p>d. Atividade enzimática - as membranas são responsáveis pelo ancoramen-</p><p>tos de vários complexos enzimáticos, e várias atividades metabólicas das</p><p>células ocorrem ao nível de suas membranas citoplasmática (AMABIS e</p><p>MARTHO, 2006).</p><p>ORGANIZAÇÃO DAS MEMBRANAS</p><p>As membranas são formadas por duas camadas de lipídios anfipáticos. Esses</p><p>lipídios são chamados genericamente de fosfolipídios, e apresentam uma região</p><p>com afinidade pela água - a cabeça hidrofílica, e outra região insolúvel em água</p><p>- a cauda hidrofóbica.</p><p>No arranjo da membranas, esses lipídios ficam com as cabeças voltadas para</p><p>a periferia (meio intracelular e extracelular) e as caudas voltadas para o interior</p><p>das membranas.</p><p>Além da bicamada de lipídios, as membranas também possuem proteínas</p><p>que interagem com a bicamada.</p><p>As proteínas que formam as membranas são classificadas de acordo com seu</p><p>nível de interação com a bicamadas. As que ficam apenas na periferia da bica-</p><p>mada são chamadas de proteínas periféricas ou extrínsecas. As que mergulham</p><p>totalmente ou parcialmente são chamadas de proteínas integrais ou intrínsecas.</p><p>As que mergulham totalmente, atravessando integralmente a bicamada são cha-</p><p>madas de proteínas integrais (transmembrana).</p><p>Na superfície extracelular das membranas citoplasmáticas, existem radicais</p><p>de carboidratos que se ligam a determinadas proteínas e lipídios, formando as</p><p>glicoproteínas e glicolipídios.</p><p>Esse modelo de organização das membranas foi chamado de modelo do</p><p>mosaico fluído. Veja a imagem sobre a arquitetura das membranas citoplasmá-</p><p>ticas para facilitar a compreensão.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E86</p><p>Figura 1 - Modelo da estrutura das membranas - Mosaico fluído.</p><p>Fonte: adaptado de Só Biologia ([2017],on-line)1.</p><p>TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS</p><p>As membranas compartimentalizam o ambiente celular, no entanto não podem</p><p>isolar esse ambiente, pois vários componentes do meio extracelular precisam</p><p>entrar na célula (oxigênio, glicose, água, etc) e sair dela (gás carbônico, uréia,</p><p>etc..). Dessa forma, compreendemos que há um intercâmbio constante de subs-</p><p>tâncias entre os meios intracelular e extracelular, promovido através de vários</p><p>mecanismos. Por permitir a passagem seletiva de moléculas, dizemos que as</p><p>membranas celulares são semipermeáveis ou possuem permeabilidade seletiva.</p><p>Membrana Citoplasmática</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>87</p><p>Podemos classificar os mecanismos de transporte em duas modalidades:</p><p>transporte em massa e transporte de partículas. O transporte em massa envolve</p><p>a formação de vesículas que englobam as substâncias que entram ou saem da</p><p>célula. O transporte de partículas está relacionado com a passagem de íons e</p><p>pequenas moléculas através da membrana.</p><p>Transporte de Partículas</p><p>Existem duas modalidades para o transporte de partículas: transporte ativo e trans-</p><p>porte passivo. O transporte passivo não envolve gasto de energia pela célula, ao</p><p>contrário do ativo. Para compreender os mecanismos que regulam essas moda-</p><p>lidades de transporte, precisamos recordar alguns termos:</p><p>Solução - formada por dois elementos: soluto (substância que será dissol-</p><p>vida) e solvente (substância que dissolve).</p><p>Concentração - Proporção entre soluto e solvente em uma solução.</p><p>Solução hipertônica - quando comparadas duas soluções em relação às suas</p><p>concentrações, a que tiver maior concentração é denominada hipertônica.</p><p>Solução hipotônica - quando comparadas duas soluções em relação às suas</p><p>concentrações, a que tiver menor concentração é denominada hipotônica.</p><p>Soluções isotônicas - quando comparadas duas soluções em relação às suas</p><p>concentrações, e tiverem concentrações idênticas, são denominadas isotônicas.</p><p>Agora que já revisamos esses conceitos, vamos estudar os mecanismos.</p><p>Transporte Passivo</p><p>Várias moléculas atravessam as membranas sem que a célula gaste energia. Esse</p><p>mecanismo ocorre em função da diferença de concentração entre as soluções</p><p>dos dois meios separados pela membrana. As moléculas se transportam passi-</p><p>vamente para que as concentrações se tornem isotônicas. Esse mecanismo é a</p><p>favor do gradiente de concentração.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E88</p><p>Quando a molécula que atravessa a membrana for um soluto, o processo é</p><p>chamado de difusão e, quando for um solvente, é chamado de osmose. O sol-</p><p>vente que está presente nas soluções biológicas é a água, portanto, difusão é o</p><p>transporte de água.</p><p>Difusão</p><p>O soluto irá atravessar passivamente a membrana, saindo do meio hipertônico</p><p>em direção ao hipotônico.</p><p>Para que atravesse a membrana, o soluto poderá passar pela bicamada de</p><p>lipídios, caracterizando a difusão simples, ou usar proteínas que favoreçam essa</p><p>passagem, caracterizando a difusão facilitada.</p><p>Observe as imagens abaixo, para ilustrar os processos de difusão simples e</p><p>facilitada.</p><p>Difusão</p><p>simples</p><p>Difusão Facilitada</p><p>Figura 2 - Esquema de difusão simples e facilitada.</p><p>Fonte: adaptado de Info Enem (2016, on-line)2.</p><p>Membrana Citoplasmática</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>89</p><p>Osmose</p><p>A água se movimenta no sentido contrário ao soluto. Para que os meios se tor-</p><p>nem isotônicos, a água se movimenta do meio hipotônico em direção ao meio</p><p>hipertônico. Esse transporte, sem gasto de energia, é chamado de osmose.</p><p>Isotônico Hipotônico Hipertônico</p><p>Figura 3 - Esquema da osmose em células animal.</p><p>Fonte: adaptado de Brasil Escola (2017, on-line)3.</p><p>Transporte Ativo</p><p>Apesar de várias moléculas passarem passivamente pela membrana, o transporte</p><p>de todos os elementos, de maneira que satisfaça a necessidade metabólica das</p><p>células não é favorecido. Portanto, é necessário que a célula gaste energia para pro-</p><p>mover o transporte de várias moléculas, caracterizando assim o transporte ativo.</p><p>O transporte ativo ocorre exclusivamente para transportar solutos, que por</p><p>sua vez se movimentam do meio hipotônico para o meio hipertônico, sempre</p><p>através de proteínas carreadoras. As proteínas carreadoras, que promovem os</p><p>transportes ativos, são conhecidas como bombas.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E90</p><p>ATP</p><p>Figura 4 - Esquema de transporte ativo através das membranas celulares.</p><p>Fonte: adaptado de Info Enem (2016, on-line)4.</p><p>Transporte em Massa</p><p>O transporte em massa é caracterizado pela formação de vesículas membrano-</p><p>sas, envolvendo grandes quantidades de moléculas grandes.</p><p>Esse transporte pode trazer macromoléculas do meios extracelular, incluindo</p><p>a entrada de outras células inteiras, em um processo chamado endocitose, ou</p><p>realizar a eliminação de grandes quantidades de substâncias do meio intracelular</p><p>para o meio extracelular, caracterizando a exocitose. A formação dessas vesícu-</p><p>las e sua movimentação consomem energia.</p><p>Membrana Citoplasmática</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>91</p><p>Figura 5 - Esquema de endocitose.</p><p>Fonte: adaptado de Portal São Francisco ([2017], on-line)5.</p><p>Figura 6 - Esquema de exocitose.</p><p>Fonte: adaptado de Todo Estudo ([2017], on-line)6.</p><p>Há duas modalidades de endocitose: fagocitose e pinocitose. A fagocitose é reali-</p><p>zada com a movimentação da membrana citoplasmática, englobando partículas</p><p>sólidas. A vesícula formada é chamada de fagossomo. A fagocitose é usada por</p><p>organismos unicelulares para obtenção de alimentos.</p><p>A pinocitose é caracterizada pelo englobamento de grandes quantidades de</p><p>partículas pequena,s na forma de líquido ou partículas de lipídios. A vesícula</p><p>formada é chamada de pinossomo.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E92</p><p>Figura 7 - Esquema de fagocitose e pinocitose.</p><p>Fonte: Wikiciências (2010, on-line)7.</p><p>No organismo humano, a endocitose não ocorre para a nutrição, pois o sis-</p><p>tema digestório já quebra as macromoléculas, liberando os monômeros que</p><p>serão transportados para o interior das células epiteliais.</p><p>Uma atividade mediada pela endocitose em nosso organismo é a defesa</p><p>imunológica. Temos células de defesa chamadas de macrófagos que fago-</p><p>citam agentes invasores, como bactérias e protozoários. As vesículas de en-</p><p>docitose que são formadas no processo são encaminhadas para digestão</p><p>intracelular, eliminado o agente invasor.</p><p>Fonte: Lara-Kamei (2017).</p><p>Organelas Citoplasmáticas</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>93</p><p>ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS</p><p>Citoplasma é o meio intracelular que fica</p><p>entre a membrana celular e o núcleo. Na</p><p>célula eucarionte, esse ambiente foi com-</p><p>partimentalizado em organelas. Entre as</p><p>organelas está o hialoplasma.</p><p>O hialoplasma é a substância homo-</p><p>gênea e transparente que preenche o</p><p>citoplasma. É formado por uma solução</p><p>(água, sais minerais e pequenas molé-</p><p>culas orgânicas) e por colóide (água e</p><p>macromoléculas orgânicas). É o meio</p><p>para as reações químicas intracelulares,</p><p>e serve de suporte para os demais com-</p><p>ponentes do citoplasma.</p><p>As organelas apresentam um interior distinto do hialoplasma e distinto uma</p><p>das outras. Cada organela apresenta uma constituição química específica e, por-</p><p>tanto, realiza funções específicas.</p><p>A seguir, discutiremos os aspectos morfológicos e funcionais dessas organelas.</p><p>RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO</p><p>É formado por um conjunto de membranas que delimitam cavidades (chamadas</p><p>cisternas, lúmen ou luz). Ele se estende a partir do envoltório nuclear e percorre</p><p>Em uma situação de emergência, podemos consumir a água do mar?</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E94</p><p>grande parte do citoplasma. Além de extenso, essa organela apresenta duas regi-</p><p>ões morfológicas e funcionais distintas:</p><p>■ RER (retículo endoplasmático rugoso) - possui ribossomos acoplados à</p><p>face citoplasmática de suas membranas. Mostram-se como lâminas acha-</p><p>tadas, e tem função de contribuir com a síntese protéica. Ribossomos são</p><p>partículas pequenas, contendo aproximadamente igual quantidade de</p><p>proteína e RNA. Cada ribossomo consiste de uma unidade grande e uma</p><p>pequena, que são produzidos no nucléolo e exportados para o citoplasma.</p><p>Os ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas. Além disso, na</p><p>célula eucarionte os ribossomos podem estar livres no citoplasma ou ade-</p><p>ridos a membrana do RER.</p><p>■ REL (retículo endoplasmático liso) não possui ribossomos e possui cavida-</p><p>des mais ou menos dilatadas (vesículas globulares ou túbulos contorcidos).</p><p>Podem ter continuidade com o RER. Apresentam função de síntese de</p><p>lipídios e degradação de substâncias tóxicas.</p><p>Figura 8 - Esquema do retículo endoplasmático evidenciando a região lisa e rugosa.</p><p>Fonte: adaptado de �inglink (2017, on-line)8.</p><p>Organelas Citoplasmáticas</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>95</p><p>COMPLEXO DE GOLGI</p><p>São sacos membranosos, achatados e empilhados. As pilhas de sacos normal-</p><p>mente apresentam-se em curvas. Cada pilha recebe o nome de dictiossomo.</p><p>Cada pilha de sáculos achatados apresenta uma superfície voltada para o com-</p><p>plexos de golgi, convexa, chamada de face cis, e outra voltada para a membrana</p><p>citoplasmática, côncava, chamada de face trans. Nas bordas dos sacos, podem</p><p>ser observadas vesículas em processo de brotamento.</p><p>As pilhas de membranas achatadas, que formam o complexo de golgi, atuam</p><p>no processamento das macromoléculas que iniciaram a sua síntese no RER (pro-</p><p>teína) e no REL (lipídio). Ao terminar o processamento, essas moléculas serão</p><p>distribuídas para várias regiões dos citoplasma e meio extracelular. Como enca-</p><p>minha moléculas para o meios extracelular, o complexo de golgi é mais conhecido</p><p>por sua atividade de secreção. O transporte dessas macromoléculas até o meio</p><p>extracelular se dá pelo transporte vesicular de exocitose, discutido anteriormente.</p><p>Figura 9 - Estrutura do complexo de golgi e sua relação com o retículo endoplasmático.</p><p>Fonte: adaptado de Sala BioQuímica (2016, on-line)9.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E96</p><p>LISOSSOMOS</p><p>São pequenas bolhas membranosas, repletas de enzimas hidrolíticas, que dige-</p><p>rem as macromoléculas orgânicas (proteínas, polissacarídeos e ácidos nucleicos).</p><p>Essas enzimas favorecem as reações de quebra de ligações químicas, com a adição</p><p>de moléculas</p><p>de água. Essas organelas são responsáveis pela digestão de partí-</p><p>culas absorvidas pela célula pelo mecanismo de endocitose, e também digerem</p><p>organelas da própria célula que estejam velhas ou sem uso, em um processo</p><p>conhecido como autofagia. Os lisossomos se originam de vesículas, que brotam</p><p>na face trans da pilha de membranas que formam o complexo de golgi.</p><p>Figura 10 - Lisossomos e digestão intracelular.</p><p>Fonte: adaptado de Portal São Francisco ([2017], on-line)10.</p><p>Organelas Citoplasmáticas</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>97</p><p>MITOCÔNDRIAS</p><p>Organela formada por duas membranas: a membrana interna e a externa. A</p><p>membrana interna sofre invaginações chamadas cristas mitocondriais. Na mem-</p><p>brana interna, também estão ancoradas as enzimas responsáveis pela síntese de</p><p>ATP. A função da mitocôndria é a degradação de compostos orgânicos e a trans-</p><p>ferência da energia para moléculas da ATP (adenosina trifosfato). Esse processo</p><p>gasta oxigênio e libera gás carbônico, sendo denominado respiração celular.</p><p>Figura 11 - Estrutura de mitocôndrias.</p><p>Fonte: Wikilivros ([2017], on-line)11.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E98</p><p>PEROXISSOMOS</p><p>São organelas vesiculares que contêm diversas enzimas oxidases. Essas enzimas</p><p>utilizam gás oxigênio (O</p><p>2</p><p>) para degradar moléculas orgânicas, processo que</p><p>forma o peróxido de hidrogênio (H</p><p>2</p><p>O</p><p>2</p><p>). O peróxido de hidrogênio é tóxico para</p><p>as células, porém o próprio peroxissomo o degrada em água e oxigênio. Os pero-</p><p>xissomos são muito importantes para a degradação de ácidos graxos.</p><p>PLASTOS OU PLASTÍDEOS</p><p>Presentes somente em células vegetais, possuem organelas com forma e tamanho</p><p>diferentes. Existem três tipos de plastos: cromoplastos (com pigmentos), leuco-</p><p>plastos (sem pigmentos) e cloroplastos (que armazenam clorofila).</p><p>Os cloroplastos apresentam pigmentação verde chamada de clorofila, um</p><p>complexo enzimático que atua na fotossíntese.</p><p>Os cromoplastos, por sua vez, armazenam vários tipos de pigmentos, que</p><p>podem apresentar cores variadas: vermelho, amarelo, etc.</p><p>Os leucoplastos armazenam substâncias de reserva energética. Temos os</p><p>amiloplastos, que armazenam amido, os mais comuns em determinadas célu-</p><p>las vegetais.</p><p>Elementos do Citoesqueleto Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>99</p><p>Figura 12 - Variedades de plastídeos em células vegetais</p><p>Fonte: adaptado de Só Biologia ([2017], on-line)12.</p><p>ELEMENTOS DO CITOESQUELETO CELULAR</p><p>Uma diferença marcante entre a célula procarionte e eucarionte é a presença do</p><p>citoesqueleto na célula eucarionte.</p><p>O citoesqueleto é um complexo de filamentos protéicos que se entrelaçam,</p><p>formando uma trama, que se distribui por todo o citoplasma. É formado por</p><p>microfilamentos de actina, microtúbulos e filamentos intermediários.</p><p>O Citoesqueleto desempenha diversas funções na célula:</p><p>a. Define a forma e organiza a distribuição de organelas.</p><p>b. Permite a adesão com células vizinhas e com a matriz extracelular.</p><p>c. Possibilita o deslocamento de materiais no interior das células, incluindo</p><p>vesículas e material genético durante a divisão celular.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E100</p><p>d. Promove movimento de deslocamento da célula, através da formação de</p><p>cílios, flagelos e pseudópodes.</p><p>e. Organiza os filamentos responsáveis pela contração da célula muscular.</p><p>Figura 13 - Elementos do citoesqueleto e sua distribuição no citoplasma.</p><p>Fonte: adaptado de Toda Matéria ([2017], on-line)13.</p><p>Os microtúbulos formam uma estrutura específica do citoesqueleto, chamado</p><p>de centríolos. Os centríolos são pequenos cilindros ocos, formando nove con-</p><p>junto de três microtúbulos, mantidos unidos por proteínas adesivas.</p><p>Os centríolos organizam o crescimento dos microtúbulos e, a partir dos cen-</p><p>tríolos, os microtúbulos irradiam para o citoplasma da célula. As células possuem</p><p>um par de centríolos, normalmente localizado próximo ao núcleo da célula.</p><p>Durante a divisão celular, o par de centríolos duplicam-se e posicionam-se</p><p>em regiões equidistantes do citoplasma celular, formando os pólos de onde par-</p><p>tem os microtúbulos que movimentam os cromossomos.</p><p>Núcleo</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>101</p><p>Figura 14 - Estrutura dos centríolos.</p><p>Fonte: adaptado de A biologia (2015, on-line)14.</p><p>NÚCLEO</p><p>O núcleo da célula eucarionte abriga o material genético - a molécula do</p><p>DNA. A atividade metabólica do DNA determinará as características morfoló-</p><p>gicas e funcionais das células.</p><p>Para que as células origem outras células idênticas, a molécula de DNA se</p><p>duplica, e a célula, por sua vez, faz a divisão celular.</p><p>O processo de divisão da célula é o momento específico em que duas molécu-</p><p>las duplicadas de DNA são transferidas para células filhas. Para que isso ocorra,</p><p>o núcleo se desorganiza.</p><p>Todo o restante do período da vida da célula, quando ela não está em divisão,</p><p>é chamado de interfase. Durante a intérfase, o núcleo é visível em microscopia</p><p>óptica, pois está devidamente organizado. Portanto, a estrutura do núcleo que</p><p>será abordada agora trata-se do núcleo interfásico.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E102</p><p>O núcleo é revestido por duas membranas, chamadas de membrana interna</p><p>e externa. A membrana externa é contínua com a membrana do retículo endo-</p><p>plasmático, tendo inclusive ribossomos aderidos. Abaixo da membrana interna,</p><p>há uma rede de filamentos intermediários do citoesqueleto, chamado de lâmina</p><p>nuclear, responsável pela sustentação dos elementos do núcleo e manutenção de</p><p>sua forma. As membranas que envolvem o núcleo são interrompidas por vários</p><p>poros. Esses poros são organizados por complexos proteicos, e têm a função de</p><p>promover trocas de moléculas entre o interior do núcleo e o citoplasma.</p><p>No interior do núcleo, há uma ou mais regiões densas chamadas nucléolos,</p><p>locais onde ocorrem a organização dos elementos que formam os ribossomos.</p><p>RibossomoCariolinfa</p><p>Carioteca</p><p>Cromatina</p><p>Poro nuclear</p><p>NÚCLEO</p><p>Nucléolo</p><p>Lâmina</p><p>Retículo</p><p>Endoplasmático</p><p>Rugoso</p><p>Figura 15 - Estrutura do núcleo interfásico.</p><p>Fonte: adaptado de Resumo Escolar ([2017], on-line)15.</p><p>Núcleo</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>103</p><p>DIVISÃO CELULAR</p><p>É o processo que permite que as células produzam outras células. Existem dois</p><p>mecanismos distintos de divisão celular, atendendo propósitos diferentes: a divi-</p><p>são mitótica e a divisão meiótica. Esses dois mecanismos acontecem com células</p><p>específicas.</p><p>Divisão Mitótica</p><p>Essa categoria de divisão ocorre com células somáticas (que formam o orga-</p><p>nismo). Na mitose, uma célula se divide e origina duas células idênticas, com a</p><p>mesma constituição genética e o mesmo número de cromossomos.</p><p>As funções da divisão mitótica são:</p><p>a. Promover a formação de um organismo pluricelular, a partir da prolife-</p><p>ração de uma única célula - o zigoto.</p><p>b. Permitir o crescimento do organismo.</p><p>c. Renovar as células de um organismo.</p><p>d. Regenerar órgãos e tecidos quando sofrem lesões.</p><p>No nosso organismo, as células apresentam um ciclo de vida que inclui a inter-</p><p>fase e a divisão mitótica. Esse ciclo é conhecido como ciclo celular,</p><p>e sua duração</p><p>é variável nos diferentes tipos celulares.</p><p>Tanto a intérfase quanto a divisão meiótica são dividida em fases. Em cada</p><p>uma das fases ocorrem eventos específicos (JUNQUEIRA et al, 2005).</p><p>Intérfase</p><p>Os eventos que ocorrem na intérfase podem ser divididos em três períodos -</p><p>G1, S e G2.</p><p>O período G1 (G, do inglês gap = intervalo) compreende ao período de</p><p>crescimento celular. Para isso, a célula está constantemente sintetizando seus</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E104</p><p>componentes citoplasmáticos, especialmente a síntese proteínas. Nesse período</p><p>ocorre uma grande atividade metabólica no núcleo.</p><p>O período S (S de síntese) define o momento em que ocorre a duplicação</p><p>da molécula de DNA.</p><p>No período G2, ocorre uma intensificação da respiração celular e conseqüen-</p><p>temente uma maior produção de ATP, que será consumida durante a divisão. O</p><p>estágio G2 dura menos tempo que os dois anteriores.</p><p>Mitose</p><p>Durante a mitose, o núcleo e DNA da célula sofrem sucessivas alterações</p><p>morfológicas. Para facilitar seu estudo, o fenômeno foi dividido didaticamente</p><p>em seis fases: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.</p><p>Descreveremos os eventos de cada fase a seguir.</p><p>Prófase - A membrana nuclear se fragmenta, de modo que os componen-</p><p>tes do núcleo se misturam com os do citoplasma. Tem início a espiralização ou</p><p>condensação dos cromossomos, que começam a se tornar visíveis individual-</p><p>mente. Entre os dois pólos da célula, tem início a formação do fuso ou aparelho</p><p>mitótico. Nas células dos animais, os pares de centríolos migram para os pólos</p><p>opostos, surgindo ao seu redor os filamentos do áster, que formarão parte do</p><p>aparelho. Por essa razão, a mitose é chamada astral. Nas células vegetais, que não</p><p>possuem centríolos, o fuso não terá a contribuição dos ásteres do centro celular,</p><p>e por isso a mitose é chamada anastral.</p><p>Prometáfase - com a ausência do envelope nuclear, os filamentos que se</p><p>originam dos centríolos se fixam nos cromossomos, já altamente condensados.</p><p>Cada cromossomo se ligará a fibras oriundas dos dois pólos.</p><p>Metáfase - A célula não possui mais o núcleo. O fuso ou aparelho mitótico</p><p>está totalmente formado. Os cromossomos bem condensados, cada um com suas</p><p>cromátides, estão presos ao fuso pelo centrômero, e se localizam bem no meio</p><p>da célula, formando a placa equatorial.</p><p>Núcleo</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>105</p><p>Anáfase - Ocorre o encurtamento das fibras em direção aos polos. Esse</p><p>encurtamento traciona as cromátides de cada um dos cromossomos para os</p><p>pólos opostos. Ocorre à divisão do centrômero e a separação das cromátides</p><p>que, ligadas às fibras do fuso, se deslocam para os pólos opostos, formando os</p><p>cromossomos filhos.</p><p>Telófase - Quando os cromossomos filhos chegam aos pólos, termina a</p><p>anáfase e começa a telófase, que tem características opostas às da prófase: Os</p><p>cromossomos se desespiralizam, voltando à forma de longos e finos filamentos.</p><p>O fuso ou aparelho mitótico se desintegra. Ao redor dos cromossomos, em cada</p><p>pólo, as membranas se organizam, originando dois núcleos de duas novas células.</p><p>A partir desse momento, reaparece o nucléolo, resultante da atividade dos orga-</p><p>nizadores nucleolares de certos tipos de cromossomos (JUNQUEIRA et al, 2005).</p><p>Citocinese - Finalmente, ocorre a citocinese ou divisão do citoplasma. Nas</p><p>células animais, o processo ocorre por estrangulamento de fora para dentro</p><p>(centrípeta). Nas células vegetais, devido a presença da parede celular, o pro-</p><p>cesso é realizado pela lamela média formada de pectina (polissacarídeo), que se</p><p>forma do centro para a periferia (centrífugo) a partir de secreções do C. Golgi.</p><p>Figura 16 - Eventos da divisão mitótica.</p><p>Fonte: adaptado de Algo Sobre([2017], on-line)16.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E106</p><p>Divisão Meiótica</p><p>Meiose é um tipo especial de divisão celular, que tem por finalidade transfor-</p><p>mar célula diplóide (2n) em célula haplóide (n). Ocorre apenas em células que</p><p>se tornarão gametas, as mesmas células usadas na reprodução.</p><p>A divisão meiótica não tem ciclo de interfase e divisão celular, uma vez que,</p><p>ou a célula sofre meiose, ou é usada para a fecundação ou morre. Para originar</p><p>os gametas, temos sempre que partir de uma célula diplóide, que consequente-</p><p>mente fará a meiose.</p><p>A meiose compreende duas divisões sucessivas: meiose I e meiose II. A pri-</p><p>meira delas é uma divisão reducional, pela qual uma célula diplóide origina duas</p><p>células haplóides (com redução do número de cromossomos), e a outra é uma</p><p>divisão equacional (semelhante à mitose), em que cada uma das células hapló-</p><p>ides resultantes da primeira divisão origina duas outras, porém com o mesmo</p><p>número de cromossomos.</p><p>A divisão meiótica tem dois objetivos: reduzir o número cromossômico pela</p><p>metade e promover a variabilidade genética, uma vez que as células produzidas</p><p>nessa divisão serão geneticamente diferentes umas das outras.</p><p>Figura 17 - Esquema da divisão meiótica.</p><p>Fonte: adaptado de Blog do Enem ([2017], on-line)17.</p><p>Replicação</p><p>do DNA</p><p>Meiose I Meiose II</p><p>Núcleo</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>107</p><p>Cada uma das divisões meióticas serão divididas em fases. Assim, temos na</p><p>meiose I a prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I e citocinese I, e na meiose II</p><p>a prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II e citocinese II.</p><p>No final do processo, serão formadas quatro células haplóides (com a metade</p><p>do número cromossômico), e cada uma com uma constituição genética diferente.</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIIU N I D A D E108</p><p>CONSIDERAÇÕES FINAIS</p><p>Caros alunos, chegamos ao final desta unidade conhecendo um pouco mais sobre</p><p>a estrutura das células eucariontes.</p><p>Essa célula, assim como qualquer outra, é delimitada por uma membrana</p><p>de constituição lipoprotéica. Os lipídios formam a bicamada, enquanto as pro-</p><p>teínas se associam a ela de várias formas.</p><p>As membranas que delimitam as células executam várias funções, e entre essas</p><p>funções destaca-se o intercâmbio de moléculas. Essas moléculas são transporta-</p><p>das por meio da membrana, utilizando vários mecanismos. Alguns mecanismos</p><p>com gasto de energia pela célula, enquantos outros se processam sem que a célula</p><p>gaste energia.</p><p>O meio interno da célula apresenta-se compartimentalizado em estruturas</p><p>envoltas por membranas, denominadas organelas. Cada organela apresenta uma</p><p>constituição bioquímica específica, que permite que cada uma delas se ocupe de</p><p>algumas funções específicas.</p><p>A atividade conjunta de cada uma das organelas garante a atividade meta-</p><p>bólica da célula, que a mantém viva e disponibiliza condições para sua divisão.</p><p>A divisão celular garante que as células se multipliquem e ocorra a pro-</p><p>pagação da vida. A divisão mitótica garante, consequentemente, a formação e</p><p>crescimento do organismo, bem como a renovação e regeneração em caso de</p><p>injúrias. Por fim, a divisão meiótica produzirá células especiais, denominadas de</p><p>gametas, usados na reprodução sexuada. Essa categoria de reprodução garantirá</p><p>a diversidade genética necessária para a manutenção da vida em nosso planeta.</p><p>Encerramos a unidade III, mas não os estudos. Todo profissional necessita de</p><p>aperfeiçoamento constante, visto que novos conhecimentos são sempre produzi-</p><p>dos. Espero que considere isso e continue</p><p>a estudar e aperfeiçoar. Sua realização</p><p>pessoal e profissional dependem de sua qualificação.</p><p>Até breve!!</p><p>109</p><p>1. O modelo abaixo representa a configuração molecular da membrana celular,</p><p>segundo o modelo do mosaico fluído. Acerca do modelo proposto, assinale a</p><p>alternativa incorreta:</p><p>a. O algarismo 1 assinala a extremidade polar (hidrofílica) das moléculas lipídicas.</p><p>b. O algarismo 2 assinala a extremidade apolar (hidrofóbica) das moléculas lipí-</p><p>dicas.</p><p>c. O algarismo 3 assinala uma molécula de proteína integral da membrana.</p><p>d. O algarismo 4 assinala uma molécula de proteína.</p><p>e. O algarismo 5 assinala uma proteína extrínseca à estrutura da membrana.</p><p>2. Uma célula animal que sintetiza e secreta proteínas deverá ter bastante desen-</p><p>volvidos o:</p><p>a. retículo endoplasmático rugoso e o complexo de Golgi.</p><p>b. retículo endoplasmático liso e o complexo de Golgi.</p><p>c. retículo endoplasmático rugoso e os lisossomos.</p><p>d. complexo de Golgi e os lisossomos.</p><p>e. complexo de Golgi e os peroxissomos.</p><p>3. Com relação à divisão celular, podemos afirmar que:</p><p>a. A mitose ocorre apenas em organismo com reprodução sexuada.</p><p>b. A mitose forma células com constituição genética diferente daquela que lhe</p><p>deu origem.</p><p>c. A mitose forma células geneticamente idênticas àquela que lhe deu origem.</p><p>110</p><p>d. A mitose ocorre para a formação de gametas.</p><p>e. A meiose ocorre para a proliferação celular.</p><p>Analise os eventos mitóticos relacionados a seguir:</p><p>I. Desaparecimento da membrana nuclear.</p><p>II. Divisão dos centrômeros.</p><p>III. Migração dos cromossomos para os pólos do fuso.</p><p>IV. Posicionamento dos cromossomos na região mediana do fuso.</p><p>Qual das alternativas abaixo indica corretamente sua ordem temporal?</p><p>a. IV - I - II - III.</p><p>b. I - IV - III - II.</p><p>c. I - II - IV - III.</p><p>d. I - IV - II - III.</p><p>e. IV - I - III - II.</p><p>4. Algumas moléculas e íons necessitam da ajuda de proteínas presentes na mem-</p><p>brana plasmática para entrar no interior das células, sem gasto de energia. Essas</p><p>proteínas recebem o nome de carreadoras ou permeases, e esse transporte é</p><p>chamado de:</p><p>a. difusão simples.</p><p>b. osmose.</p><p>c. difusão facilitada.</p><p>d. bomba de sódio-potássio</p><p>e. difusão complexa</p><p>111</p><p>ASPECTOS ESTRUTURAIS DA MEMBRANA ERITROCITÁRIA</p><p>(Priscila Murador; Elenice Deffune)</p><p>Proteínas de membrana As proteínas que compõem a membrana eritrocitária são es-</p><p>truturalmente classificadas em integrais ou transmembranárias e periféricas ou extra-</p><p>membranárias. Essas proteínas do citoesqueleto membranário formam uma verdadeira</p><p>malha, que constitui quase uma concha para o material intracelular. Este esqueleto é</p><p>responsável pela forma, bicôncava normal ou anormal, em caso de defeitos genéticos,</p><p>dos glóbulos vermelhos, e representa por si só 60% da massa protéica de toda a mem-</p><p>brana. As proteínas integrais penetram ou atravessam a bicamada lipídica e interagem</p><p>com a porção hidrofóbica das moléculas lipídicas. Fazem parte destas as proteínas de</p><p>transporte, como a banda 3, denominada proteína transportadora de íons, e as glico-</p><p>forinas A, B, C, D, que possuem receptores de membrana e antígenos que participam</p><p>do reconhecimento célula-célula na extremidade externa e auxiliam na estabilização</p><p>do citoesqueleto através de ligações com a proteína 4.1 na face interna da membrana.</p><p>Das diferentes proteínas da membrana eritrocitária, o domínio citoplasmático da banda</p><p>3 se destaca como um grande centro organizacional que interage com muitas outras</p><p>proteínas periféricas ou ligantes: anquirina (a maior ponte para o citoesqueleto espec-</p><p>trina-actina), proteína 4.1, proteína 4.2, aldolase, gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase</p><p>(G3PD), fosfofrutoquinase (PFK), desoxihemoglobina, tirosinaquinase p72syk e hemicro-</p><p>mos, que regulam a interação do citoesqueleto com enzimas glicolíticas.</p><p>Proteínas integrais Banda 3 ou anion exchanger 1 (AE1).</p><p>As proteínas integrais da membrana ou transmembranárias estão incorporadas na par-</p><p>te mais profunda da bicamada lipídica. Seu domínio funcional pode se estender tanto</p><p>nas zonas extra como intramembranárias. Exemplos disso são: a banda 3 ou anion ex-</p><p>changer 1 (AE1), implicada no mecanismo de transporte de muitas moléculas e situa-</p><p>da no compartimento extramembranário, a citocromo-β -5-redutase, que participa do</p><p>mecanismo de redução da metaemoglobina.7,8 A banda 3 é considerada a principal</p><p>proteína integral da membrana e seu peso molecular é de 102kDa. Representa 25%-30%</p><p>de todas as proteínas da membrana e tem em torno de 106 cópias por hemácia. Seu</p><p>gene está localizado no cromossomo 17q21-q22. A banda 3 está expressa na membrana</p><p>plasmática de todos os eritrócitos e pode ser detectada também na membrana basola-</p><p>teral das células intercaladas nos túbulos distais e nas alças de Henle, proximal e distal.</p><p>A banda 3 tem, recentemente comprovada, atuação na retirada de CO2 dos tecidos, re-</p><p>gulando também o transporte de HCO3 - . Além disso, regula o metabolismo da glicose,</p><p>mantém a morfologia eritrocitária e remove células senescentes. Mutações da banda 3</p><p>têm sido associadas à esferocitose hereditária e acidose tubular renal. Outras mutações</p><p>foram identificadas no sudoeste da Ásia, determinando aumento da rigidez do eritróci-</p><p>to e resistência à infecção por malária associados à ovalocitose. Um caso registrado na</p><p>literatura relata ausência de banda 3 com esferocitose hereditária e nefrocalcinose. A</p><p>banda 3 tem sido considerada, ainda, como receptora para o Plasmodium. falciparum.</p><p>Fonte: Murador; Deffune (2007, p. 168-178).</p><p>MATERIAL COMPLEMENTAR</p><p>Biologia de Campbel</p><p>REECE, Jane B. / CAIN, Michael L. / URRY, Lisa A</p><p>Ano: 2015</p><p>Editora: Artmed</p><p>Sinopse: traduzido em diversas línguas, Biologia de</p><p>Campbell tem sido uma referência acadêmica das</p><p>ciências biológicas há mais de 25 anos.A obra traz tanto</p><p>à visão científi ca e pedagógica de Neil Campbell quanto</p><p>às inúmeras contribuições da comunidade acadêmica</p><p>internacional, que ajudou a moldar e aperfeiçoar um livro</p><p>clássico para os padrões de ensino atuais.</p><p>A Khan Academy oferece gratuitamente exercícios,</p><p>vídeos de instrução e um painel de aprendizado que habilita os estudantes a aprender no seu</p><p>próprio ritmo, dentro e fora da sala de aula.</p><p>Acesse <https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/mitosis/v/</p><p>mitosis>. Acesso em: 13 abr. 2017</p><p>House</p><p>Ano: 2004</p><p>Lorem a série traz a experiência da equipe médica</p><p>do hospital Princeton-Plainsboro, sob o comando</p><p>do ácido Dr. House. A cada episódio, existe</p><p>animações de fi siologia e citologia. Aprenda sobre</p><p>parasitoses, doenças degenerativas e, é claro: lúpus,</p><p>doença autoimune que é lembrada em quase todos</p><p>os episódios.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>113</p><p>AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da biologia moderna: Volume único.</p><p>4. ed. São Paulo: Moderna, 2006. 839 p.</p><p>JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J.; JORDÃO, B. Q.; ANDRADE, C. G. T. J.; YAN, C. Y. I.</p><p>Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. 364 p.</p><p>LARA-KAMEI. Biologia e Bioquímica Humana. CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARIN-</p><p>GÁ - UniCesumar, Maringá-PR. Núcleo de Educação a Distância, 2017.</p><p>Referências On-Line</p><p>1Em:<http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia/cito5.php>. Acesso em:</p><p>12 abr. 2017.</p><p>2Em:<https://www.infoenem.com.br/biologia-no-enem-transporte-ativo-no-orga-</p><p>nismo>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>3Em:<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/pressao-osmotica.htm>. Acesso em:</p><p>12 abr. 2017.</p><p>4Em:<https://www.infoenem.com.br/biologia-no-enem-transporte-ativo-no-orga-</p><p>nismo>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>5Em:<http://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/endocitose>. Acesso em: 12</p><p>abr. 2017.</p><p>6Em:<https://www.todoestudo.com.br/biologia/endocitose-e-exocitose>. Acesso</p><p>em: 12 abr. 2017</p><p>7Em:<http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Fagocitose>. Acesso</p><p>em: 12 abr. 2017.</p><p>8Em:<https://www.thinglink.com/scene/755035755595694080>. Acesso em: 12</p><p>abr. 2017.</p><p>9Em:<http://salabioquimica.blogspot.com.br/2016/01/>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>10Em:<http://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/lisossomos>.</p><p>Acesso em: 12</p><p>abr. 2017.</p><p>11Em:<https://pt.wikibooks.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_%C3%A0_Biolo-</p><p>gia/C%C3%A9lula/Estrutura_e_organiza%C3%A7%C3%A3o_da_c%C3%A9lula/Ci-</p><p>toplasma>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>12Em:<http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica10.php>.</p><p>Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>13Em:<https://www.todamateria.com.br/citoesqueleto/>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>14Em: <http://biologiaevida02.blogspot.com.br/>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>15Em:<https://www.resumoescolar.com.br/biologia/nucleo-celular-e-cromosso-</p><p>mos-importancia-estrutura-e-componentes/>. Acesso em: 12 abr. 2017.</p><p>16Em:<https://www.algosobre.com.br/biologia/divisao-celular.html>. Acesso em:</p><p>12 abr. 2017.</p><p>17Em:<https://blogdoenem.com.br/meiose-biologia-enem/>. Acesso em: 12 abr.</p><p>2017.</p><p>GABARITO</p><p>115</p><p>1. D</p><p>2. A</p><p>3. C</p><p>4. D</p><p>5. A</p><p>CONCLUSÃO</p><p>Chegamos aos final do curso de nivelamento em Biologia. Abordamos alguns as-</p><p>pectos fundamentais da vida, e concluímos que existem aspectos específicos que a</p><p>definem: metabolismo, constituição orgânica, reprodução, mutação e organização</p><p>celular.</p><p>A organização celular deu início às primeiras formas rudimentares de vida, a célula</p><p>procarionte. Essa célula se organizou pelo arranjo de moléculas orgânicas, que se</p><p>formaram espontaneamente pelas reações químicas entre os elementos inorgâni-</p><p>cos, pelo conceito da teoria pré - biótica, um segmento da teoria evolucionista.</p><p>Desde a sua origem, as formas de vida no planeta vêm se modificando, originando</p><p>uma diversidade biológica fascinante. Podemos encontrar semelhanças entre os</p><p>seres vivos, o que nos permite classificá-los em reinos: monera, protozoa, fungi, ani-</p><p>malia e plantae. Entre todos os integrantes dos cinco reinos, apenas o reino monera</p><p>é formado por células procariontes. Todos os demais são constituídos por células</p><p>eucariontes.</p><p>As células procariontes são estruturalmente mais simples, sem compartimentaliza-</p><p>ção em seu citoplasma. Todas as moléculas estão mergulhadas em um único com-</p><p>partimento, o citoplasma.</p><p>As células eucariontes possuem membranas internas que delimitam organelas.</p><p>Cada organela apresenta uma constituição enzimática, o que permite que ela exe-</p><p>cute funções específicas. As organelas das células eucariontes estão ancoradas em</p><p>uma rede de filamentos proteicos, denominado citoesqueleto.</p><p>Apesar das diferenças estruturais entre células eucariontes e procariontes, todas</p><p>apresentam um conjunto básico de moléculas orgânicas e inorgânicas que as cons-</p><p>tituem. Elementos inorgânicos como água e minerais estão presentes na constitui-</p><p>ção celular, bem como macromoléculas orgânicas que são as proteínas, carboidra-</p><p>tos, lipídios e ácidos nucleicos.</p><p>A atividade conjunta desses compostos, em cada uma das organelas, manterá a ati-</p><p>vidade metabólica das células, além de garantir sua reprodução por meio da divisão</p><p>celular.</p><p>Espero que a exposição dos tópicos durante o curso de nivelamento tenha contri-</p><p>buído para a compreensão da estrutura fundamental da vida, e que esses conheci-</p><p>mentos possam auxiliá-lo na compreensão de disciplinas correlatas em seus cursos.</p><p>Até breve!!</p><p>CONCLUSÃO</p><p>As membranas são formadas</p><p>As moléculas inorgânicas são</p><p>água e minerais, e as macromoléculas orgânicas, por sua vez, são: proteínas, carboidra-</p><p>tos, lipídios e ácidos nucléicos. Estudaremos também sobre os monômeros que consti-</p><p>tuem as células.</p><p>Na unidade III, abordaremos a estrutura morfológica da célula eucarionte, caracterizan-</p><p>do morfológica e funcionalmente cada uma de suas organelas. Conheceremos também</p><p>alguns mecanismos que permitem o intercâmbio de moléculas entre a célula e o meio</p><p>extracelular.</p><p>Terminaremos essa unidade abordando a reprodução celular, mecanismo que promove</p><p>a reprodução da célula. Abordaremos a divisão mitótica, responsável pela proliferação</p><p>celular e a divisão meiótica, responsável pela formação de gametas.</p><p>Espero que esses tópicos possam ajudá-lo a compreender melhor a organização da uni-</p><p>dade fundamental da vida: a célula.</p><p>Bom estudo!!</p><p>APRESENTAÇÃO</p><p>NIVELAMENTO DE BIOLOGIA</p><p>SUMÁRIO</p><p>09</p><p>UNIDADE I</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>15 Introdução</p><p>16 Características dos Seres Vivos</p><p>19 Organização dos Seres Vivos</p><p>21 Diversidade dos Seres Vivos</p><p>22 Origem da Vida e Evolução das Células</p><p>24 Célula Procarionte</p><p>27 Célula Eucarionte Animal</p><p>29 Célula Eucarionte Vegetal</p><p>30 Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>40 Considerações Finais</p><p>46 Referências</p><p>48 Gabarito</p><p>UNIDADE II</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>51 Introdução</p><p>52 Composição Química das Células</p><p>53 Elementos Inorgânicos - Água e Sais Minerais</p><p>56 Elementos Orgânicos - Proteínas</p><p>62 Elementos Orgânicos - Carboidratos</p><p>SUMÁRIO</p><p>10</p><p>65 Elementos Orgânicos - Lipídeos</p><p>70 Elementos Orgânicos - Ácidos Nucléicos</p><p>75 Considerações Finais</p><p>80 Referências</p><p>82 Gabarito</p><p>UNIDADE III</p><p>COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS CÉLULAS EUCARIONTES</p><p>85 Introdução</p><p>86 Membrana Citoplasmática</p><p>95 Organelas Citoplasmáticas</p><p>101 Elementos do Citoesqueleto Celular</p><p>103 Núcleo</p><p>110 Considerações Finais</p><p>115 Referências</p><p>117 Gabarito</p><p>116 CONCLUSÃO</p><p>U</p><p>N</p><p>ID</p><p>A</p><p>D</p><p>E I</p><p>Professora Dra. Marcia Cristina de Souza Lara Kamei</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>Objetivos de Aprendizagem</p><p>■ Identificar as características que definem a vida.</p><p>■ Compreender os níveis de organização dos seres vivos.</p><p>■ Conhecer a teoria evolucionista sobre a origem da vida no planeta.</p><p>■ Reconhecer a célula como unidade fundamental da vida.</p><p>■ Identificar a classificação dos seres vivos.</p><p>■ Diferenciar células eucariontes e procariontes.</p><p>■ Caracterizar células eucariontes animal e vegetal.</p><p>■ Conhecer alguns princípios metabólicos que determinam a vida.</p><p>Plano de Estudo</p><p>A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade:</p><p>■ Características dos seres vivos</p><p>■ Organização dos seres vivos</p><p>■ Diversidade dos seres vivos</p><p>■ Origem da vida e evolução das células</p><p>■ Célula procarionte</p><p>■ Célula eucarionte animal</p><p>■ Célula eucarionte vegetal</p><p>■ Obtenção de energia para o metabolismo celular</p><p>Introdução</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>13</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Você já tentou definir vida? Não é nada fácil, certo?</p><p>Na verdade, mais do que definições, têm-se buscado à compreensão das</p><p>manifestações da vida em seres de complexidade tão distintas quanto uma bac-</p><p>téria e um animal superior, como o homem, ou até mesmo um organismo vegetal</p><p>complexo, como plantas angiosperma.</p><p>Todos os seres vivos apresentam a mesma arquitetura química da matéria,</p><p>ou seja, são formados por átomos que se agregam e formam moléculas. Porém,</p><p>apesar de apresentarmos essa semelhança com os seres inanimados, temos algu-</p><p>mas propriedades especiais que nos diferenciam como seres vivos.</p><p>A organização molecular distinta ganha dimensões compatíveis com a vida</p><p>mediante a organização celular. A célula é a unidade fundamental da vida.</p><p>Um organismo unicelular como a bactéria, por exemplo, é capaz de man-</p><p>ter sua organização e reproduzir-se tanto quanto um organismo pluricelular,</p><p>composto por inúmeras células diferenciadas que agem integradamente, além</p><p>de serem capazes de se manterem organizadas e de reproduzirem essa organi-</p><p>zação coletiva.</p><p>A vida ultrapassa os limites individuais, pois os organismos unicelulares</p><p>ou pluricelulares constituem populações que se relacionam e interagem com o</p><p>ambiente. Não há vida isolada.</p><p>Para compreendermos as manifestações da vida, devemos estudá-las desde</p><p>o nível celular, identificando, caracterizando e classificando a diversidade dos</p><p>seres vivos, bem como a forma de suas estruturas internas e externas, seu fun-</p><p>cionamento, as moléculas que os constituem e a transmissão das características</p><p>de uma geração para outra.</p><p>Nesta unidade, abordaremos as características fundamentais dos seres vivos</p><p>e seus níveis de organização e diversidade, além de abordarmos os princípios</p><p>fundamentais de inter-relações metabólicas que garantem a disponibilidade de</p><p>recursos energéticos para os seres vivos.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E14</p><p>CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOS</p><p>Os seres vivos que habitam o planeta atualmente apresentam uma imensa diver-</p><p>sidade de formas. No entanto, todos seguem os mesmos princípios básicos que</p><p>definem a vida.</p><p>Toda matéria tem o mesmo princípio de organização: são formadas por áto-</p><p>mos que se agregam e formam moléculas. Biologicamente, somos um agregado</p><p>de moléculas.</p><p>Você já se perguntou o que nos diferencia dos seres inanimados?</p><p>Será que existem algumas propriedades que nos distinguem como seres vivos?</p><p>A resposta é sim. Algumas características estão presentes apenas nos seres</p><p>vivos. Vamos conhecê-las:</p><p>CONSTITUIÇÃO QUÍMICA</p><p>Somos formados por átomos que se agregam e formam moléculas. No entanto,</p><p>existem algumas moléculas que estão presentes apenas na composição dos seres</p><p>vivos, as chamadas moléculas orgânicas.</p><p>Moléculas orgânicas possuem grandes quantidades de átomos de carbonos</p><p>ligados entre si. Além do carbono, os átomos de hidrogênio, oxigênio e nitrogê-</p><p>nio também são abundantes nas moléculas orgânicas. Atualmente, as moléculas</p><p>orgânicas são produzidas apenas no metabolismo de seres vivos. Esses seres,</p><p>Características dos Seres Vivos</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>15</p><p>porém, não são formados exclusivamente por moléculas orgânicas, pois pos-</p><p>suem também moléculas inorgânicas com H</p><p>2</p><p>O (água), por exemplo. Entretanto,</p><p>moléculas orgânicas existem apenas na constituição dos seres vivos.</p><p>ORGANIZAÇÃO CELULAR</p><p>Moléculas orgânicas isoladas não definem a vida. É necessário que as moléculas</p><p>estejam organizadas em um sistema chamado célula, que é a unidade fundamen-</p><p>tal da vida. Somente no contexto celular as moléculas orgânicas e inorgânicas</p><p>se relacionam para promover a atividade metabólica – característica fundamen-</p><p>tal da vida.</p><p>METABOLISMO</p><p>É o conjunto das reações químicas que ocorrem num organismo vivo, com o</p><p>objetivo de promover a satisfação das necessidades estruturais e energéticas.</p><p>O metabolismo tem quatro funções específicas:</p><p>■ Obter energia química pela degradação de nutrientes ricos em energia</p><p>oriundos do ambiente;</p><p>■ Converter as moléculas dos nutrientes em unidades fundamentais, pre-</p><p>cursoras das macromoléculas celulares;</p><p>■ Reunir e organizar essas unidades fundamentais em proteínas, ácidos</p><p>nucléicos e outros componentes celulares;</p><p>■ Sintetizar e degradar biomoléculas necessárias às funções especializa-</p><p>das das células.</p><p>As atividades metabólicas são classificadas em dois grupos, denominados ana-</p><p>bolismo (reações de síntese) e catabolismo (reações de degradação).</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E16</p><p>Anabolismo são reações químicas construtivas,</p><p>ou seja, produzem nova</p><p>matéria orgânica nos seres vivos. Um exemplo é a síntese de proteínas no tecido</p><p>muscular a partir de aminoácidos.</p><p>Catabolismo são reações químicas destrutivas, ou seja, há uma quebra de</p><p>substâncias. A quebra da molécula de glicose que é transformada em energia e</p><p>água é um exemplo de catabolismo.</p><p>REPRODUÇÃO</p><p>Apesar de a atividade reprodutora pertencer às atividades metabólicas dos seres</p><p>vivos, temos que destacar essa característica, responsável pela propagação da vida.</p><p>Todo indivíduo tem um ciclo de vida – Ele nasce, cresce, envelhece e morre. A</p><p>vida individual se extingue, mas, pela propriedade de reprodução, produzimos</p><p>organismos idênticos ou semelhantes, e a vida desse modo se mantém.</p><p>MUTAÇÃO</p><p>Os seres vivos sofrem transformações em suas informações genéticas e adqui-</p><p>rem características novas. A mutação é a propriedade que permite que os seres</p><p>vivos se diversifiquem desde o início de sua origem, com células procarionte,</p><p>até à atualidade, com a imensa diversidade de seres vivos.</p><p>Organização dos Seres Vivos</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>17</p><p>ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS</p><p>Diante dessa compreensão sobre as propriedades dos seres vivos, entendemos</p><p>que essas características apenas se manifestam no contexto celular. As moléculas,</p><p>isoladamente, não apresentam essas propriedades. Portanto, a célula é a unidade</p><p>fundamental da vida. Existem organismos formados por uma única célula e orga-</p><p>nismos formados por uma grande população de células, e todos apresentam as</p><p>propriedades fundamentais da vida (Amabis e Martho, 2006).</p><p>Os organismos formados por uma única célula são chamados de unicelulares,</p><p>enquanto os que apresentam mais de uma célula são chamados de pluricelulares.</p><p>Os organismos pluricelulares apresentam diferenciação celular, tanto morfoló-</p><p>gica quanto funcional. Desse modo, as células se agregam formando tecidos, que</p><p>se organizam e formam órgãos, e os órgãos, por sua vez, formam os sistemas</p><p>A organização da vida ultrapassa o limite individual, pois os organismos</p><p>dependem uns dos outros e do ambiente para sobreviver. Indivíduos de uma</p><p>mesma espécie que habitam um determinado ambiente formam uma popula-</p><p>ção, várias espécies se inter-relacionando formam uma comunidade, a interação</p><p>das comunidades forma o ecossistema e, por fim, o conjunto de ecossistemas do</p><p>planeta formam a biosfera do planeta Terra.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E18</p><p>Figura 1 - Níveis de organização dos seres vivos.</p><p>Fonte: adaptado de Biologia Net ([2017], on-line)1.</p><p>Diversidade dos Seres Vivos</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>19</p><p>DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS</p><p>Os seres vivos apresentam uma grande diversidade de formas. Todas as for-</p><p>mas de vida surgiram umas das outras, pelo evento de mutação e adaptação ao</p><p>ambiente. Perante toda a diversidade dos seres vivos, temos uma classificação</p><p>que os agrega em reinos, segundo suas semelhanças.</p><p>Os reinos que classificam os seres vivos são:</p><p>■ Monera – Inclui todos os seres vivos unicelulares procariontes, também</p><p>conhecidos como bactérias. São os únicos seres vivos formados por célu-</p><p>las procariontes.</p><p>■ Protista – Inclui os seres vivos unicelulares eucariontes.</p><p>■ Fungi – Compreende os organismos eucariontes e heterotróficos que se</p><p>alimentam de nutrientes absorvidos do meio, com espécies unicelulares</p><p>e pluricelulares formadas por filamentos denominados hifas.</p><p>■ Plantae – Compreende os organismos pluricelulares eucariontes</p><p>autotróficos.</p><p>■ Animalia - Compreende os organismos pluricelulares eucariontes</p><p>heterotróficos.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E20</p><p>Figura 2- Classificação dos seres vivos.</p><p>Fonte: adaptado de Toda Matéria ([2017], on-line)2.</p><p>ORIGEM DA VIDA E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS</p><p>Podemos observar, na figura 02, que todas as formas de vida se originaram de</p><p>um ancestral comum. Essa é uma teoria de pensamento conhecida como teo-</p><p>ria evolucionista.</p><p>De acordo com essa teoria, a vida se iniciou com o desenvolvimento de uma</p><p>forma de vida ancestral, um organismo unicelular, cuja organização celular era</p><p>muito simples e foi chamada de célula procarionte (esse tipo celular está presente</p><p>atualmente apenas no reino monera). Diversas mutações nessa forma primitiva</p><p>de vida deram origem a outras formas celulares, diversificando assim a vida.</p><p>Origem da Vida e Evolução das Células</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>21</p><p>Segundo a teoria evolucionista, a origem desse organismo ancestral foi pre-</p><p>cedida pelo desenvolvimento de moléculas orgânicas, que se formaram a partir</p><p>de reações químicas aleatórias e espontâneas entre os compostos orgânicos, que</p><p>formavam o planeta em formação e desprovido de vida.</p><p>Essa teoria é conhecida como teoria pré-biótica, e sugere que reações quí-</p><p>micas ocorridas entre os gases atmosféricos (água, amônia, metano, hidrogênio,</p><p>sulfeto de hidrogênio e gás carbônico), favorecidas com a ação do calor, radiação e</p><p>descargas elétricas constantes e aleatórias, formaram compostos orgânicos, como</p><p>proteínas e ácidos nucleicos. Essa teoria foi proposta por Oparim (JUNQUEIRA;</p><p>CARNEIRO, 2012).</p><p>Oparin não chegou a testar sua hipótese de forma experimental. Todavia, em</p><p>1953, após ler o trabalho de Oparin, Stanley Miller resolveu elaborar um expe-</p><p>rimento para testar essa hipótese.</p><p>Figura 3 - Aparelho de Miller para comprovação da teoria pré-biótica.</p><p>Fonte: adaptado de Info Escola ([2017], on-line)3.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E22</p><p>As moléculas orgânicas, originadas pela síntese pré-biótica, foram se acumu-</p><p>lando em ambientes aquosos e se organizaram, formando o primeiro sistema</p><p>vivo – a célula procarionte.</p><p>CÉLULA PROCARIONTE</p><p>A célula ancestral apresentava certa simplicidade estrutural e foi denominada de</p><p>célula procarionte. Esse tipo celular existe até a atualidade e forma as bactérias.</p><p>Uma célula procarionte é desprovida de membranas internas e não desen-</p><p>volve organelas citoplasmáticas. Todas as reações químicas ocorrem em um único</p><p>compartimento, denominado citoplasma.</p><p>Célula Procarionte</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>23</p><p>Uma definição comum de célula procarionte afirma que elas são células</p><p>desprovidas de núcleo. Apesar de ser uma afirmação verdadeira, a definição é</p><p>incompleta pois, além do núcleo, estão ausentes todas as organelas envoltas por</p><p>membranas.</p><p>Algumas estruturas típicas de células procariontes estão relacionadas na</p><p>imagem abaixo:</p><p>Figura 4 – Estrutura de célula procarionte</p><p>Fonte: adaptado de Desconversa… (2016, on-line)4.</p><p>Nucleóide – Região de localização da molécula principal de DNA.</p><p>Membrana citoplasmática – Bicamada lipídica com proteínas associadas.</p><p>Responsável pelo intercâmbio de moléculas entre o citoplasma e ambiente.</p><p>Mesossomos – Invaginação da membrana citoplasmática. Aumenta a super-</p><p>fície da membrana e favorece a fixação de enzimas respiratórias.</p><p>Parede bacteriana – Auxilia na manutenção do equilíbrio de entrada e saída</p><p>de água (equilíbrio osmótico).</p><p>Citoplasma – Único compartimento da célula procarionte em que estão con-</p><p>tidas todas as moléculas e ocorrem todas as reações químicas.</p><p>Ribossomos – Responsáveis pela síntese de proteínas.</p><p>Flagelo – Responsável pelo movimento. Não está presente em todas as célu-</p><p>las procariontes.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E24</p><p>Entre as bactérias, estão incluídas as Pleuropneumonias (PPLO) ou Micoplas-</p><p>ma e Rickettsias, que são as menores e mais simples tipos de células.</p><p>As bactérias são encontradas em todos os ambientes (água, ar, solo) e apre-</p><p>sentam as mais variadas formas de vida. Algumas bactérias são conhecidas</p><p>como decompositores dos cadáveres dos animais e das plantas, tendo gran-</p><p>de importância nas cadeias alimentares. Outras são simbiontes, vivendo em</p><p>harmonia com indivíduos de outras espécies, como, por exemplo, as bac-</p><p>térias de nosso intestino. Existem também bactérias parasitas que causam</p><p>doenças nas plantas, animais e no homem. Tuberculose, pneumonia, tétano,</p><p>lepra, meningite e sífilis são exemplos de doenças causadas por bactérias na</p><p>espécie humana.</p><p>As cianofíceas são os procariontes de maior tamanho e não possuem cloro-</p><p>plastos, mas possuem clorofila e, por essa razão, podem realizar a fotossín-</p><p>tese. São seres de vida livre, encontrados no meio aquático e no solo úmido.</p><p>Fonte: a autora.</p><p>Célula Eucarionte Animal</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>25</p><p>CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL</p><p>As células eucariontes derivaram de células procariontes por sucessivas modifica-</p><p>ções na membrana plasmática, promovendo a formação de membranas internas</p><p>que delimitam as organelas. Cada organela apresenta uma constituição mole-</p><p>cular específica, e desempenha atividades metabólicas específicas. Atualmente</p><p>temos dois tipos distintos de células eucariontes - animal e vegetal.</p><p>Estudaremos os aspectos morfológicos e funcionais da célula eucarionte nas</p><p>próximas unidades.</p><p>A imagem abaixo representa uma célula eucarionte animal, e o quadro que</p><p>se segue faz um resumo de suas funções:</p><p>Figura 5 - Estrutura de uma célula eucarionte animal</p><p>Fonte: adaptado de Vestibulandoweb (2017, on-line)5.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E26</p><p>Quadro 01: Organelas da célula eucarionte animal e suas funções.</p><p>ORGANELA/ESTRUTURA FUNÇÕES</p><p>Núcleo</p><p>Local de armazenamento do DNA. Controla as ativi-</p><p>dades metabólicas das células.</p><p>Retículo endoplasmático</p><p>Síntese de macromoléculas – lípidios, proteínas. Duas</p><p>regiões: Retículo endoplasmático liso (REL) e Retículo</p><p>endoplasmático rugoso (RER).</p><p>Complexo de Golgi</p><p>Distribuição das macromoléculas produzidas em</p><p>conjunto com o RE. Secreção celular.</p><p>Lisossomos Digestão intracelular de macromoléculas.</p><p>Peroxissomos</p><p>Contém enzimas oxidativas que transferem átomos</p><p>de hidrogênio de diversos substratos para o oxigênio</p><p>formando os peróxidos.</p><p>Mitocôndrias</p><p>Liberar a energia obtida da degradação de moléculas</p><p>orgânicas e transferir esta energia para a síntese de</p><p>moléculas de Adenosina Trifosfato (ATPs), processo</p><p>conhecido como respiração celular.</p><p>Microfilamentos</p><p>Faz parte do citoesqueleto. Responsável pela estru-</p><p>tura morfológica da célula e por todos os tipos de</p><p>movimentos que a célula realiza.</p><p>Centríolo</p><p>Responsável por organizar fibras de microtúbulos que</p><p>se espalham por toda a célula e promove movimento</p><p>cromossômico durante a divisão celular</p><p>Ribossomos</p><p>Maquinaria de síntese proteica. Encontrado no cito-</p><p>plasma, também é aderido à membrana do retículo</p><p>endoplasmático.</p><p>Fonte: Lara-Kamei (2017).</p><p>Célula Eucarionte Vegetal</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>27</p><p>CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL</p><p>A célula eucarionte vegetal apresenta as mesmas estruturas encontradas na</p><p>célula animal, porém, algumas estruturas são específicas: plastos, vacúolos e</p><p>parede celular.</p><p>Plastos são organelas responsáveis pelo armazenamento de substâncias</p><p>diversas. Os plastos mais conhecidos são os cloroplastos, que armazenam um</p><p>complexo enzimático chamado clorofila. A clorofila tem pigmentação verde e é</p><p>responsável pela fotossíntese. A capacidade de realizar fotossíntese faz com que</p><p>células vegetais tenham metabolismos autotróficos. Plastos como os cloroplas-</p><p>tos, que armazenam substâncias coloridas, são classificados como cromoplastos.</p><p>Existem plastos que armazenam substâncias incolores, sendo chamados de leu-</p><p>coplasto; exemplo de leucoplastos são os amiloplastos (armazenam amido),</p><p>oleoplastos (armazenam lipídios).</p><p>A parede celular é um envoltório externo à membrana citoplasmática. Seu</p><p>principal componente é a celulose, mas pode apresentar outros elementos como</p><p>lignina ou suberina. As principais funções da parede celular são a proteção e a</p><p>sustentação mecânica.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. 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As ligações químicas entre</p><p>os grupamentos fosfatos são ligações de alta energia e, quando rompidas por</p><p>enzimas celulares, essa energia é liberada.</p><p>Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>29</p><p>Veja as imagens abaixo, que representam a estrutura da molécula de ATP e</p><p>sua degradação:</p><p>Figura 7 - Estrutura da molécula de ATP.</p><p>Fonte: adaptado de Só Biologia ([2017], on-line)7.</p><p>Fig. 8 - Esquema representando a quebra da molécula de ATP e a liberação de energia.</p><p>Fonte: adaptado de Educabras ([2017], on-line)8.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E30</p><p>Como vimos, a degradação de ATP libera energia e essa energia será usada para</p><p>o metabolismo celular. Mas, como essa molécula é produzida?</p><p>Todos sabemos que os alimentos nos fornecem energia para vivermos.</p><p>Sabemos também que a ingestão de alimentos nos fornece matéria prima para</p><p>construir nossas estruturas celulares. Então, qual é a relação entre alimentos e</p><p>ATP?</p><p>Os alimentos são compostos orgânicos, que por sua vez possuem energia</p><p>armazenada em suas ligações químicas e, quando essas ligações são quebradas,</p><p>a energia é liberada, sendo então direcionada para a síntese de ATP.</p><p>O ATP é sintetizado ligando um grupamento fosfato a uma molécula que já</p><p>possui dois fosfatos - o ADP (adenosina monofosfato).</p><p>Em um processo contínuo dentro da célula, o ATP é produzido e degradado.</p><p>Figura 9 - Esquema da degradação e síntese de ATP.</p><p>Fonte: adaptado de Knoow. net ([2017], on-line)9.</p><p>Vimos, portanto, que a degradação dos compostos orgânicos (alimentos) libe-</p><p>ram energia armazenada em suas ligações químicas, e também são transferidas</p><p>para a molécula de ATP.</p><p>Mas, por que os compostos orgânicos possuem energia armazenada?</p><p>Vamos relembrar como esses compostos são produzidos.</p><p>Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>31</p><p>SERES AUTOTRÓFICOS</p><p>A produção de matéria orgânica</p><p>no planeta depende dos organismos autotróficos.</p><p>Organismos autotróficos são seres vivos capazes de converter compostos</p><p>inorgânicos em compostos orgânicos. A principal maneira para que os organis-</p><p>mos autotróficos produzam compostos orgânicos é a fotossíntese.</p><p>A fotossíntese é o processo pelo qual o gás carbônico (CO</p><p>2</p><p>) e água (H</p><p>2</p><p>O)</p><p>são convertidos em glicose (C</p><p>6</p><p>H</p><p>12</p><p>O</p><p>6</p><p>) e oxigênio (O</p><p>2</p><p>). A energia usada para que</p><p>as reações ocorram provém da luz solar.</p><p>A glicose, produzida na fotossíntese, será usada pelo organismo autotró-</p><p>fico tanto para produzir ATP para suas atividades metabólicas, como também</p><p>servirá como matéria prima para construção de outras moléculas orgânicas. O</p><p>oxigênio é liberado no ambiente.</p><p>A fotossíntese garante aos seres autotróficos autossuficiência em nutrição</p><p>orgânica.</p><p>Figura 10: Esquema da fotossíntese</p><p>Fonte: adaptado de Oficina da Net (2014, on-line)10.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E32</p><p>Os organismo autotróficos se diferenciam bioquimicamente por possuir</p><p>um complexo enzimático, responsável pela absorção da energia luminosa. Além</p><p>disso, esse complexo transfere essa energia para as reações químicas, que pro-</p><p>movem a formação de glicose a partir de gás carbônico e água. Esse complexo</p><p>enzimático é a clorofila.</p><p>Existem organismos autotróficos procariontes e também eucariontes, sendo</p><p>que nos organismos autotróficos eucariontes, a clorofila está localizadas em</p><p>organelas, chamadas de cloroplastos. A clorofila tem coloração verde, que é carac-</p><p>terístico da pigmentação das folhas, por exemplo.</p><p>Certas espécies de bactérias e de arqueobactérias são autotróficas e reali-</p><p>zam a quimiossíntese, um processo de produção de substâncias orgânicas</p><p>que utiliza a energia liberada em reações de oxidação de substâncias inor-</p><p>gânicas simples.</p><p>Existem bactérias que obtêm energia a partir da reação entre gás hidrogê-</p><p>nio (H2) e gás carbônicos (CO2), produzindo gás metano (CH4). Essas bacté-</p><p>rias vivem em ambientes anaeróbios (sem oxigênio), tais como depósitos de</p><p>lixo, fundo de pântanos e no tubo digestivo de alguns animais.</p><p>No solo, vivem dois tipos de bactérias quimiossintetizantes, pertencentes</p><p>aos gêneros Nitrosomonas e Nitrobacter, que participam da reciclagem do</p><p>nitrogênio em nosso planeta, disponibilizando os compostos nitrito (NO2)</p><p>e nitrato no solo.</p><p>As bactérias quimiossintetizantes conseguem viver em ambientes despro-</p><p>vidos de luz e matéria orgânica, visto que a energia necessária ao seu de-</p><p>senvolvimento é obtida de oxidações inorgânicas. Elas necessitam apenas</p><p>de um agente oxidante e de gás carbônico e água, matérias primas para a</p><p>produção de glicídios.</p><p>Autor: Amabis e Martho (2006).</p><p>Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>33</p><p>SERES HETEROTRÓFICOS</p><p>Os organismos autotróficos são responsáveis por fornecer esses compostos orgâ-</p><p>nicos para os seres vivos que não os produzem, chamados de seres heterotróficos.</p><p>A degradação dos compostos orgânicos libera energia, que será usada para</p><p>a síntese de ATP.</p><p>Os compostos orgânicos podem ser degradados completamente, e a CO</p><p>2</p><p>e</p><p>H</p><p>2</p><p>O, na presença do oxigênio (degradação aeróbica) liberam CO</p><p>2</p><p>e H</p><p>2</p><p>O, em</p><p>um processo chamado respiração celular. Um exemplo disso é a degradação da</p><p>molécula de glicose, combustível principal de toda e qualquer célula.</p><p>A completa degradação de glicose ocorre em etapas que envolvem o cito-</p><p>plasma e as mitocôndrias. A produção da maior parte das moléculas de ATPs</p><p>ocorre nas mitocôndrias, com o consumo de oxigênio.</p><p>A primeira etapa da degradação da glicose ocorre no citoplasma, e é conhe-</p><p>cida como glicólise. Nessa etapa, a molécula de glicose é convertida em duas</p><p>moléculas de ácido pirúvico (piruvato).</p><p>A segunda etapa ocorre com a entrada do ácido pirúvico na mitocôndria,</p><p>que, por sua vez, converte esse composto em acetil coenzima A.</p><p>Na terceira etapa, no interior da mitocôndria, a acetil Coenzima A é completa-</p><p>mente descarboxilada (retirada de CO</p><p>2</p><p>) e desidrogenada (retirada de hidrogênios),</p><p>liberando CO</p><p>2</p><p>e H</p><p>2</p><p>O.</p><p>Em todas as etapas ocorrem desidrogenações. Os hidrogênios são transferi-</p><p>dos para compostos conhecidos como NAD e FAD, que são transformados em</p><p>NADH e FADH</p><p>2</p><p>.</p><p>Os NADH e FADH2 doam seus hidrogênios para movimentar a última etapa</p><p>- cadeia transportadora, que levará à fosforilação oxidativa, na qual ADP+Pi são</p><p>convertidos a ATPs.</p><p>Uma molécula de glicose, ao ser degradada aerobicamente, produzirá 34</p><p>moléculas de ATPs.</p><p>Vejam na figura o resumo do processo de respiração celular:</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E34</p><p>Figura 11 - Esquema resumido da respiração celular.</p><p>Fonte: adaptado de Educação.Biologia ([2017], on-line)11.</p><p>A degradação aeróbica dos compostos orgânicos envolve a mitocôndria, uma</p><p>organela citoplasmática da célula eucarionte. A mitocôndria transfere a ener-</p><p>gia, retirada da quebra dos compostos orgânicos, para fazer a ligação do terceiro</p><p>grupamento fosfato em uma molécula de ADP. Os ATPs produzidos nas mito-</p><p>côndria são transportados para o citoplasma, onde são degradados a ADP+Pi,</p><p>que retornam à mitocôndria.</p><p>A mitocôndria é uma organela envolta por duas membranas - membrana</p><p>interna e externa. A membrana interna possui invaginações chamadas de cristas</p><p>mitocondriais. Nela estão ancoradas os complexos enzimáticos formadores de</p><p>ATPs (complexos ATP sintetase). Além do mais, o espaço entre as duas mem-</p><p>branas é chamado de espaço intermembranoso.</p><p>Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>35</p><p>O interior da mitocôndria, chamada de matriz mitocondrial, contém DNA</p><p>(DNA mitocondrial) e ribossomos.</p><p>Veja a imagem que representa a estrutura da mitocôndria:</p><p>Figura 12 - Esquema da mitocôndria</p><p>Fonte: Wikiwand ([2017], on-line)12.</p><p>A vida no planeta depende dos seres autotróficos?</p><p>Fonte: Lara-kamei (2017).</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E36</p><p>Além da degradação aeróbica, a glicose pode ser degradada na ausência de</p><p>oxigênio (anaeróbica) e sem a participação da mitocôndria. Essa degradação</p><p>anaeróbica também é conhecida como fermentação.</p><p>Na fermentação, a glicose também é convertida em ácido pirúvico. O ácido</p><p>pirúvico, por sua vez, será convertido em álcool etílico (fermentação alcoólica),</p><p>ou ácido láctico (fermentação láctica).</p><p>O saldo final da degradação anaeróbica da glicose será de apenas duas molé-</p><p>culas de ATPs por molécula de glicose.</p><p>Vejam os resumos da fermentação alcoólica e láctica:</p><p>Figura 13 - Fermentação alcóolica</p><p>Fonte: Blog do Enem ([2017], on-line)13.</p><p>Obtenção de Energia para o Metabolismo Celular</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>37</p><p>Figura 14 - Fermentação láctica.</p><p>Fonte: Fonte: Blog do Enem ([2017], on-line)14.</p><p>A fermentação é realizada por células procariontes, porém, algumas células do</p><p>organismo humano, como as presentes no tecido muscular estriado esquelético,</p><p>também realizam esse processo.</p><p>A LÓGICA DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IU N I D A D E38</p><p>CONSIDERAÇÕES FINAIS</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de iniciar sua revisão de conhecimen-</p><p>tos sobre a vida e sua estrutura fundamental, a célula.</p><p>A vida é maravilhosa,</p><p>e conhecer suas raízes sempre fascinou a civilização</p><p>humana, desde o início do pensamento científico.</p><p>A compreensão das características dos seres vivos se faz fundamental para</p><p>estudar suas atividades metabólicas, assim como o conhecimento de que a vida é</p><p>dinâmica, que os seres vivos sofrem transformações genéticas e originam novas</p><p>formas de vida. Esse processo fez com que a forma de vida primitiva, unicelu-</p><p>lar e procarionte desse origem a seres vivos cada vez mais complexos, como o</p><p>ser humano.</p><p>Alguns conceitos fundamentais foram introduzidos: metabolismo, teo-</p><p>ria pré-biótica, células procariontes, células eucariontes, células autotróficas e</p><p>heterotróficas, ATP e degradação aeróbica/anaeróbica. Esses conceitos são fun-</p><p>damentais para estudantes de qualquer área que tenha como objetivo trabalhar</p><p>com seres vivos.</p><p>É fundamental, para compreender a lógica da vida, os conhecimentos sobre</p><p>obtenção de energia pelas células. Os organismos autotróficos são os primeiros</p><p>no ciclo de transferência de energia. A fotossíntese resulta na formação de com-</p><p>postos orgânicos, usando a energia provocada pela excitação da luz solar, em</p><p>um complexo enzimático chamado clorofila. A partir dos compostos orgâni-</p><p>cos produzidos na fotossíntese, os organismos podem transferir a energia para</p><p>molécula de ATP.</p><p>A molécula de ATP representa um composto intermediário na utilização de</p><p>energia para as células. A degradação de compostos orgânicos libera energia, e</p><p>essa energia é transferida para a ligação do terceiro fosfato, rica em energia. A</p><p>degradação do ATP libera essa energia, que será usada para toda e qualquer ati-</p><p>vidade metabólica da célula. Essa dinâmica na obtenção de energia é responsável</p><p>pela manutenção da vida.</p><p>Continuaremos, em outras unidades, a rever conteúdos sobre a composição</p><p>e funcionamento da célula.</p><p>Até a próxima unidade.</p><p>39</p><p>1. O que garante à continuidade da vida em nosso planeta é a capacidade que os</p><p>seres vivos têm de:</p><p>a. Adaptação.</p><p>b. Mutação.</p><p>c. Reprodução.</p><p>d. Crescimento.</p><p>e. Movimento.</p><p>2. A teoria pré biótica defende a hipótese de que:</p><p>a. Os seres vivos vieram de outro planeta.</p><p>b. Os seres vivos foram criados por Deus.</p><p>c. Os seres vivos surgiram espontaneamente.</p><p>d. Antes da formação dos seres vivos, houve a formação de compostos orgânicos</p><p>a partir de reações químicas entre elementos inorgânicos.</p><p>e. Todas as formas de vida foram criadas ao mesmo tempo.</p><p>3. Atualmente, temos uma grande diversidade de seres vivos. Essa grande varie-</p><p>dade está classificada em reinos. Relacione os reinos com suas características</p><p>principais.</p><p>I. Reino Monera</p><p>II. Reino Protista</p><p>III. Reino Fungi</p><p>IV. Reino Plantae</p><p>V. Reino Animalia</p><p>a. Eucariontes, autotróficos, pluricelulares.</p><p>b. Procariontes unicelulares.</p><p>c. Eucariontes unicelulares.</p><p>d. Eucariontes, unicelulares ou pluricelulares, decompositores.</p><p>e. Eucariontes, heterotróficos, pluricelulares.</p><p>40</p><p>Assinale a relação correta:</p><p>a. I-a, II-b, III-c, IV-d, V-e.</p><p>b. I-e, II-d, III-c, IV-b, V-a.</p><p>c. I-b, II-a, III-d, IV-c, V-e.</p><p>d. I-b, II-c, III-d, IV-a, V-e.</p><p>e. I-c, II-e, III-a, IV-d, V-b.</p><p>4. Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F):</p><p>( ) Células procariontes não possuem núcleo e, portanto, não apresentam DNA.</p><p>( ) A célula procarionte apresenta apenas a membrana plasmática, sendo que</p><p>todas as reações metabólicas ocorrem no citoplasma.</p><p>( ) Todos os seres vivos atuais são formados por células eucariontes, sendo que</p><p>a célula procarionte está extinta atualmente.</p><p>( ) As células eucarionte animal e vegetal não apresentam nenhuma diferença</p><p>estrutural.</p><p>5. Assinale a alternativa correta:</p><p>a. V; V; F; F.</p><p>b. F; F; V; V.</p><p>c. V; F; V; F.</p><p>d. F; V; F; V</p><p>e. F; V; F; F.</p><p>6. As mitocôndrias são organelas citoplasmática responsáveis pela:</p><p>a. Respiração celular.</p><p>b. Síntese protéica.</p><p>c. Digestão intracelular.</p><p>d. Movimentação celular.</p><p>e. Síntese de lipídios.</p><p>41</p><p>FOTOSSÍNTESE</p><p>Prof. Dr. Ricardo Alfredo Kluge</p><p>Para a manutenção da vida, um constante fornecimento de energia é requerida. Uma</p><p>diferença fundamental entre plantas e animais é a forma como é obtida a energia para</p><p>a manutenção da vida. Os animais obtêm, nos alimentos, os compostos orgânicos, en-</p><p>quanto que a energia química é obtida através da respiração. Plantas verdes absorvem</p><p>energia em forma de luz a partir do sol, convertendo-a em energia química no processo</p><p>chamado Fotossíntese. Assim dizemos que as plantas, de maneira geral, são autotróficas,</p><p>ou seja se auto-alimentam, enquanto que os animais são heterotróficos. A Fotossíntese</p><p>está muito ligada a Respiração, ou seja pode-se dizer que a fotossíntese e a respiração</p><p>são espelho uma da outra, e, de maneira geral, há um balanço entre estes dois proces-</p><p>sos na biosfera (= soma de organismos na Terra). CO2 + H2O + energia ‡ (CH2O) + O2</p><p>Fotossíntese (CH2O) + O2 ‡ CO2 + H2O + energia Respiração Tanto a fotossíntese quanto</p><p>a respiração geram energia química utilizável (na forma de ATP), cuja síntese é media-</p><p>da por um gradiente de hidrogênio transmembrana. A respiração aeróbica envolve a</p><p>oxidação de moléculas orgânicas em CO2 com redução do O2 em H2O e dissipação de</p><p>energia em forma de calor. A fotossíntese envolve dois processos ligados: - a oxidação</p><p>de H2O em O2 mediada pela luz e produção de ATP – fase Foto - a redução do CO2 em</p><p>moléculas orgânicas, onde o ATP é utilizado – fase Síntese Oxidação e redução: Oxida-</p><p>ção é a remoção ou perda de elétrons ou átomos de hidrogênio (próton + elétron) ou</p><p>adição de oxigênio. Redução é a adição ou ganho de elétrons ou átomos de hidrogênio</p><p>ou remoção de oxigênio. O agente redutor ao doar elétron se oxida, enquanto que o</p><p>agente oxidante ao receber elétron se reduz. 1 1 SE A FOTOSSÍNTESE PRODUZ ATP, POR</p><p>QUÊ AS PLANTAS PRECISAM RESPIRAR? A razão é que o ATP proveniente da fotossíntese</p><p>é produzido apenas em células verdes (fotossintetizantes) e apenas na presença da luz.</p><p>Durante as horas de escuridão e em células não fotossintetizantes (como células de raiz),</p><p>a energia é suprida pela respiração, usando como substrato os compostos de carbono</p><p>produzidos pelas células verdes na parte síntese da fotossíntese. Outra razão porque as</p><p>plantas respiram é que durante o processo respiratório (principalmente na glicólise e</p><p>ciclo de Krebs) são produzidos muitos precursores essenciais para a biossíntese de ou-</p><p>tros compostos importantes, como aminoácidos e hormônios vegetais. O balanço entre</p><p>fotossíntese e respiração geralmente não deve ocorrer em plantas em crescimento, de-</p><p>vendo haver mais fotossíntese que respiração (R). Do contrário, não seria possível o cres-</p><p>cimento. Assim, o ganho de ATP gerado pela fotossíntese deve ser maior que a perda de</p><p>ATP. O total de energia ou CO2 fixado á chamado de fotossíntese bruta (FB). Em folhas</p><p>de alfafa (Medicago sativa) a proporção entre FB e R é, em média, de 7:1 durante o dia,</p><p>podendo alcançar até 9:1 ao meio-dia. Durante todo o ciclo da planta a proporção mé-</p><p>dia é de 2,5:1. A diferença entre FB e R chamamos de fotossíntese líquida (FL). Então: FL</p><p>= FB - R Lembre-se que: Fotossíntese = CO2 + H2O + energia ‡ (CH2O) + O2 e Respiração</p><p>42</p><p>= (CH2O) + O2 ‡ CO2 + H2O + energia Para medir ambos processos, podemos monitorar</p><p>a absorção ou a liberação de um dos gases envolvidos (O2 ou CO2), através da técnica</p><p>de trocas gasosas. Entretanto, devemos ter um cuidado, pois a fotossíntese deve ser</p><p>medida apenas na presença de luz e, devido ao fato de que a FB normalmente excede</p><p>R, deve-se medir a absorção de CO2 ou a liberação de O2. Exemplo: Suponhamos que a</p><p>produção de O2 por um tecido verde na luz foi de 10 cm3 g-1 min-1 . O que representa</p><p>este valor? Significa que a diferença entre a fotossíntese bruta, expressa como o total de</p><p>O2 produzido, e a respiração do produto, expresso como o total de O2 consumido foi</p><p>de 10 cm3 g- 1 min-1 . Em outras palavras, este valor representa a fotossíntese líquida</p><p>(FL). A absorção de CO2 ou liberação de O2 na presença de luz é, de fato, a definição</p><p>operacional da FL.</p><p>Suponhamos agora que a absorção de O2 no escuro (quando não</p><p>ocorre fotossíntese) é de 2 cm3 g-1 min-1 . Qual será a FB? Se FL = FB + R, então FB = FL</p><p>+ R, portanto FB = 10 + 2 = 12 cm3 g-1 min-1 2 2 A FB é aparente (não real), pois a taxa</p><p>de respiração no escuro não é idêntica à verificada na luz, existindo o processo chamado</p><p>de Fotorrespiração, que opera na presença de luz e promove uma considerável liberação</p><p>(perda) de CO2 e consumo de O2. A fotorrespiração ocorre apenas em tecidos verdes,</p><p>em condições de altos níveis de luminosidade e temperatura. Este processo pode redu-</p><p>zir em até 50 a 60% a FL. Se a FL cai a zero (em situações em que a taxa respiratória é alta</p><p>ou a FB é muito baixa), temos que FB = R e este ponto é chamado de ponto de compen-</p><p>sação de luz, que significa que a fotossíntese compensa a respiração.</p><p>Para continuar a leitura, acesse: <http://www.academico.uema.br/DOWNLOAD/Fotos-</p><p>sinteseKluge[1].pdf>.</p><p>Fonte: Kluge ([2017], on-line).</p><p>Material Complementar</p><p>MATERIAL COMPLEMENTAR</p><p>Fundamentos da Biologia Moderna</p><p>AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R.</p><p>Editora: Moderna</p><p>Sinopse: esta quarta edição do ‘‘Fundamentos da</p><p>Biologia Moderna’’ apresenta, ao lado dos conteúdos</p><p>básicos do currículo de Biologia para o Ensino Médio,</p><p>um panorama atualizado dos principais debates e</p><p>pesquisas na área biológica.</p><p>Temas antes restritos aos laboratórios de pesquisa -</p><p>como a clonagem, a análise de DNA, a fertilização in</p><p>vitro, alimentos geneticamente modifi cados etc. - hoje</p><p>despertam amplo interesse da sociedade e possibilitam</p><p>discussões sobre questões éticas envolvidas na tecnologia</p><p>aplicada aos seres vivos.</p><p>A Biologia, além de aprofundar nossa compreensão do fenômeno vida, também participa</p><p>decisivamente das soluções para preservar o planeta e legar um mundo habitável às gerações futuras.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Fundamentos da biologia moderna: Volume único.</p><p>4. ed. São Paulo: Moderna, 2006. 839 p.</p><p>FOTOSSÍNTESE Prof. Dr. Ricardo Alfredo Kluge – Escola Superior de Agricultura “Luiz</p><p>de Queiroz - rakluge@esalq.usp.br</p><p>JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J.; JORDÃO, B. Q.; ANDRADE, C. G. T. J.; YAN, C. Y. I.</p><p>Biologia celular e molecular. 09. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012. p.</p><p>364.</p><p>LARA-KAMEI. Biologia e Bioquímica Humana.CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARIN-</p><p>GÁ - UniCesumar, Maringá-PR. Núcleo de Educação a Distância, 2017.</p><p>Referências On-Line</p><p>1Em:<http://biologianet.uol.com.br/ecologia/niveis-organizacao-ecologia.htm>,</p><p>Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>2Em:<https://www.todamateria.com.br/classificacao-dos-seres-vivos/>, Acesso em:</p><p>10 abr. 2017</p><p>3Em:<http://www.infoescola.com/evolucao/experimento-de-miller/>. Acesso em:</p><p>10 abr. 2017.</p><p>4Em:<https://descomplica.com.br/blog/biologia/resumo-tipos-celulares-membra-</p><p>na/>. Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>5Em:<http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/celula-eucarionte.asp>.</p><p>Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>6Em:<http://simbiotica.org/celula.htm>. Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>7Em:<http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica2.php>.</p><p>Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>8Em:<https://www.educabras.com/ensino_medio/materia/biologia/citologia/au-</p><p>las/fermentacao>. Acesso em: 10 abr. 2017.</p><p>9Em:<http://knoow.net/ciencterravida/biologia/adenosina_difosfato/>. Acesso em:</p><p>10 abr. 2017.</p><p>10Em:<https://www.oficinadanet.com.br/post/13727-o-que-e-fotossintese>. Aces-</p><p>so em: 10 abr. 2017.</p><p>11Em:<http://educacao.globo.com/biologia/assunto/fisiologia-celular/respiracao-</p><p>-celular-aerobica-e-fermentacao.html>. Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>45</p><p>12Em:<https://www.wikiwand.com/pt/Mitoc%C3%B4ndria>. Acesso em: 11 abr.</p><p>2017.</p><p>13Em:<https://blogdoenem.com.br/biologia-enem-fermentacao-alcoolica-lacti-</p><p>ca/>. Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>14Em:<https://blogdoenem.com.br/biologia-enem-fermentacao-alcoolica-lacti-</p><p>ca/>. Acesso em: 11 abr. 2017.</p><p>GABARITO</p><p>1. C</p><p>2. D</p><p>3. D</p><p>4. E</p><p>5. A</p><p>U</p><p>N</p><p>ID</p><p>A</p><p>D</p><p>E II</p><p>Professora Dra. Marcia Cristina de Souza Lara Kamei</p><p>BASES MOLECULARES DA</p><p>VIDA</p><p>Objetivos de Aprendizagem</p><p>■ Caracterizar os elementos orgânicos e inorgânicos que formam as</p><p>células.</p><p>■ Caracterizar a água e suas funções.</p><p>■ Compreender o papel dos minerais no metabolismo celular.</p><p>■ Descrever a constituição química e estrutural das proteínas.</p><p>■ Entender o mecanismo de ação enzimática.</p><p>■ Caracterizar carboidratos.</p><p>■ Classificar os carboidratos.</p><p>■ Conhecer os diferentes tipos de lipídeos.</p><p>■ Caracterizar os nucleotídeos.</p><p>■ Compreender as estruturas moleculares dos ácidos nucleicos.</p><p>Plano de Estudo</p><p>A seguir, apresentam-se os tópicos que você estudará nesta unidade:</p><p>■ Composição química das células</p><p>■ Elementos inorgânicos - Água e Sais minerais</p><p>■ Elementos orgânicos - Proteínas</p><p>■ Elementos orgânicos - Carboidratos</p><p>■ Elementos orgânicos - Lipídios</p><p>■ Elementos orgânicos - Ácidos Nucléicos</p><p>Introdução</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>49</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Bem vindos, caros alunos.</p><p>Nesta unidade, abordaremos alguns conhecimentos fundamentais sobre as</p><p>moléculas que formam as células e, consequentemente, os seres vivos.</p><p>A matéria que forma os seres vivos é constituída de átomos, assim como nos</p><p>elementos não-vivos. Na matéria viva, porém, certos tipos de elementos quí-</p><p>micos estão sempre presentes, em proporções diferentes da matéria não-viva.</p><p>Esses elementos químicos são os átomos de carbono ( C ), Hidrogênio (H), oxi-</p><p>gênio (O), nitrogênio (N) e, em menor proporção, o fósforo (P) e o enxofre (S).</p><p>Dezenas, centenas e até mesmo milhões desses átomos unem-se por meio</p><p>de ligações químicas e formam moléculas, que são encontradas apenas nos seres</p><p>vivos, genericamente chamadas de moléculas orgânicas.</p><p>As moléculas orgânicas assumem níveis complexos de organização, são gran-</p><p>des e, na maioria delas, existe uma organização em que uma unidade se repete</p><p>várias vezes. Esse padrão de organização é chamado de polímero, enquanto suas</p><p>unidades repetitivas são chamadas de monômeros.</p><p>Entre as macromoléculas que formam as células, estão as proteínas, os carboi-</p><p>dratos, os lipídios e os ácidos nucleicos. Dessas, apenas os lipídios não assumem</p><p>a organização de polímero.</p><p>Além de moléculas orgânicas, a organização celular conta também com a</p><p>presença de elementos inorgânicos. Entre os elementos inorgânicos, destaca-</p><p>-se a água.</p><p>A água é o elemento mais abundante das células, e suas atividades vão além</p><p>da propriedade de solvente que essa molécula apresenta, visto que ela participa</p><p>ativamente de várias reações químicas.</p><p>Além da água, o metabolismo celular também depende da presença de</p><p>minerais inorgânicos que, embora presentes em pequenas quantidades, são fun-</p><p>damentais para o metabolismo.</p><p>Todos esses aspectos moleculares serão abordados nesta unidade, comple-</p><p>mentando seus conhecimentos de biologia na área molecular, segmento conhecido</p><p>como Bioquímica.</p><p>Bom estudo!</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E50</p><p>COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS CÉLULAS</p><p>A estrutura da célula resulta da combinação de moléculas organizadas em uma</p><p>ordem muito precisa.</p><p>Os componentes químicos da célula são classificados em inorgânicos (água</p><p>e minerais) e orgânicos (ácidos nucléicos, carboidratos, lipídios e proteínas).</p><p>Deste total, 75 a 85% correspondem à água, 2 a 3% sais inorgânicos, e o restante</p><p>são compostos orgânicos, que representam as moléculas da vida.</p><p>As moléculas orgânicas que formam as células, em sua maioria, são macro-</p><p>moléculas e são polímeros, ou seja, formados por unidade menores (monômeros)</p><p>que se ligam para formar a molécula maior.</p><p>Os polímeros que formam as células são: proteínas, polissacarídeos e ácidos</p><p>nucleicos, cujos monômeros são, respectivamente, os aminoácidos, monossaca-</p><p>rídeos e nucleotídeos.</p><p>Os lipídios são macromoléculas, mas não</p><p>são polímeros.</p><p>Observe a figura abaixo, que representa um esquema de macromoléculas</p><p>que são polímeros.</p><p>Elementos Inorgânicos - Água e Sais Minerais</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>51</p><p>MM</p><p>M</p><p>M</p><p>M</p><p>M</p><p>M MM</p><p>M</p><p>M</p><p>M</p><p>M</p><p>M M</p><p>unidade monomérica</p><p>cadeia polimérica</p><p>Figura 1 - Esquema de polímero</p><p>Fonte: Colégio Web ([2017], on-line)1.</p><p>ELEMENTOS INORGÂNICOS - ÁGUA E SAIS MINERAIS</p><p>Os componentes inorgânicos estão presentes na constituição celular. Apesar</p><p>de serem inorgânicos, esses elementos desempenham papel fundamental no</p><p>metabolismo.</p><p>ÁGUA</p><p>A água é um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante,</p><p>sendo vital para os organismos vivos. Fora da célula, os nutrientes estão dissol-</p><p>vidos em água, o que facilita a passagem através da membrana celular e, além</p><p>disso, dentro da célula ocorre a maioria das reações químicas. Além do mais,</p><p>ela tem propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu</p><p>papel nas células vivas, como:</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E52</p><p>a) A água é uma molécula bipolar, pois tem distribuição desigual das cargas,</p><p>capaz de formar quatro pontes de hidrogênio com as moléculas de água vizinhas</p><p>e, por isso, necessita de uma grande quantidade de</p><p>calor para a separação das moléculas (100o C).</p><p>b) É um excelente meio de dissolução ou solvente. Quando um substância</p><p>se dissolve, passa a ter seus íons mais afastados, formando uma solução em que</p><p>a água é o solvente, e a substância que nela se dissolve é o soluto.</p><p>c) A polaridade facilita a separação e a recombinação dos íons de hidrogê-</p><p>nio (H+) e íons hidróxido (OH-), além de ser o reagente essencial nos processos</p><p>digestivos, em que as moléculas maiores são degradadas em menores. Ademais,</p><p>a polaridade faz parte de várias reações de síntese nos organismos vivos.</p><p>d) Atua no controle da temperatura (KAMEI, 2010).</p><p>SAIS MINERAIS</p><p>São compostos minerais, que desempenham função reguladora nas atividades</p><p>metabólicas das células. Podem ser encontrados na forma de íons dissolvidos (no</p><p>citoplasma e no meios extracelular) e também imobilizados, formando cristais.</p><p>Diversos tipos de íons de sais minerais são necessários para o bom funciona-</p><p>mento da célula e, consequentemente, do organismo. A falta de certos minerais</p><p>pode afetar seriamente o metabolismo, bem como causar a morte da célula.</p><p>Alguns dos principais minerais com suas respectivas funções estão apresen-</p><p>tados no quadro abaixo.</p><p>Elementos Inorgânicos - Água e Sais Minerais</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>53</p><p>Quadro 01: Os principais minerais e suas funções:</p><p>SAIS MINERAIS FUNÇÕES PRINCIPAIS ALIMENTOS</p><p>Cálcio (Ca) Forma ossos e dentes: atua no</p><p>funcionamento dos músculos,</p><p>nervos e na coagulação do</p><p>sangue.</p><p>Laticínios e hortaliças de</p><p>folhas verdes (brócolis, espi-</p><p>nafre, etc.).</p><p>Fósforo (P) Forma ossos e dentes: participa</p><p>da transferência de energia e da</p><p>molécula dos ácidos nucléicos.</p><p>Carnes, aves, peixes, ovos,</p><p>laticínios, feijões e ervilhas.</p><p>Sódio (Na) Ajuda no equilíbrio dos líquidos</p><p>do corpo e no impulso nervoso e</p><p>nas embranas da célula.</p><p>Sal de cozinha e sal natural</p><p>dos alimentos.</p><p>Cloro (Cl) Forma ácido clorídrico do estô-</p><p>mago.</p><p>Encontra-se combinado ao</p><p>sódio no sal comum.</p><p>Potássio (K) Age com o sódio no equilíbrio de</p><p>líquidos e no funcionamento dos</p><p>nervos e das membranas.</p><p>Frutas, verduras, feijão, leite,</p><p>cereais.</p><p>Magnésio (Mg) Forma a clorofila: atua em várias</p><p>reações químicas junto com</p><p>enzimas e vitaminas; ajuda na</p><p>formação dos ossos e no funcio-</p><p>namento de nervos e músculos.</p><p>Hortaliças de folhas verdes,</p><p>cereais, peixes, carnes, ovos,</p><p>feijão, soja e banana.</p><p>Ferro (Fe) Forma a hemoglobina, que ajuda</p><p>a levar o oxigênio e atua na respi-</p><p>ração celular.</p><p>Fígado, carnes, gema de</p><p>ovo, pinhão, legumes e hor-</p><p>taliças de folhas verdes.</p><p>Iodo (I) Faz parte dos hormônios da</p><p>tireóide, que controlam a taxa de</p><p>oxidação da célula e os cresci-</p><p>mento.</p><p>Sal de cozinha iodado, pei-</p><p>xes e frutos do mar.</p><p>Flúor (F) Fortalece ossos e os dentes. Água fluoretada, peixes e</p><p>chás.</p><p>Fonte: Biologia no vestibular ([2017], on-line)2.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E54</p><p>ELEMENTOS ORGÂNICOS - PROTEÍNAS</p><p>Proteínas são macromoléculas e polímeros, como vimos anteriormente. Os monô-</p><p>meros que formam as proteínas são aminoácidos, e se ligam uns aos outros por</p><p>ligação peptídica. Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos disponíveis para</p><p>a construção de proteínas nos seres vivos.</p><p>Aminoácidos são compostos que apresentam um grupo de ácido carboxílico</p><p>(COOH), um grupo amino (NH</p><p>2</p><p>), um hidrogênio (H) e um grupo R variável,</p><p>ligados a um átomo de carbono.</p><p>R C</p><p>COOH</p><p>H α</p><p>NH</p><p>2</p><p>Figura 2 - fórmula geral de aminoácidos</p><p>Fonte: Junqueira e Carneiro (2012, pg. 45).</p><p>A estrutura molecular das proteínas é descrita em quatro níveis hierárquicos de</p><p>organização:</p><p>Elementos Orgânicos - Proteínas</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a.</p><p>A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>84</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>en</p><p>al</p><p>e</p><p>L</p><p>ei</p><p>9</p><p>.6</p><p>10</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>d</p><p>e</p><p>fe</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>19</p><p>98</p><p>.</p><p>55</p><p>a. Estrutura primária é a seqüência de aminoácidos dispostos linearmente,</p><p>constituindo a cadeia polipeptídica. Essa estrutura é mantida pela liga-</p><p>ção covalente, chamada de ligação peptídica.</p><p>b. Estrutura secundária refere-se à conformação espacial que a proteína</p><p>assume, e que, por sua vez, depende da posição de certos aminoácidos,</p><p>a qual é estabilizada por pontes de hidrogênio. No entanto, quando as</p><p>pontes de hidrogênio estabelecem-se entre certos aminoácidos, o esque-</p><p>leto se dobra, dispondo-as em formas geométricas: a a-hélice e a lâmina</p><p>b pregueada.</p><p>c. Estrutura terciária resulta de interações hidrofóbicas, ligações dissulfeto</p><p>e interação hidrofóbica, que estabilizam a estrutura secundária, dando</p><p>uma compactação ou conformação à proteína (fi brosas ou globulares).</p><p>d. Estrutura quaternária resulta da combinação de dois ou mais polipep-</p><p>tídicos, chamados de subunidades, que originam moléculas com grande</p><p>complexidade, que se mantêm unidas e interagem, como a hemoglobina.</p><p>As cadeias peptídicas são mantidas unidas por pontes de hidrogênios.</p><p>A função da proteína é determinada por sua estrutura tridimensional, além da</p><p>capacidade de ligarem-se covalentemente a outras moléculas (ligantes). O local</p><p>de fi xação dos ligantes nas proteínas e os ligantes correspondentes possuem alto</p><p>grau de especifi cidade, ou seja, são complementares.</p><p>Montagem das</p><p>cadeias polipeptídicas</p><p>Enovelamento da</p><p>cadeia polipeptídica</p><p>Arranjo espacial da</p><p>cadeia polipeptídica</p><p>Sequência de</p><p>aminoácidos</p><p>Estrutura</p><p>primária</p><p>Estrutura</p><p>secundária</p><p>Estrutura</p><p>terciária</p><p>Estrutura</p><p>quaternária</p><p>Lys</p><p>Lys</p><p>Gly</p><p>Gly</p><p>Leu</p><p>Val</p><p>Ala</p><p>His</p><p>Figura 3 - Estruturas moleculares das proteínas</p><p>Fonte: Blog do Enem ([2017], on-line)3.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E56</p><p>As interações que mantêm as estruturas secundárias, terciárias e quaternárias</p><p>podem ser perturbadas por fatores do ambiente, promovendo a desestabilização</p><p>de suas estruturas. Esse processo se chama desnaturação protéica, e faz com que</p><p>as proteínas percam suas atividades biológicas. Fatores que promovem a desna-</p><p>turação são as elevadas temperaturas, variações no pH (para ácido ou básico) e</p><p>elevadas concentrações de sais.</p><p>Figura 4 - Esquema da desnaturação protéica</p><p>Fonte: adaptado de Dicas de musculação (2014, on-line)4.</p><p>FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS</p><p>As proteínas exercem inúmeras funções</p><p>no organismo, e devido as suas formas</p><p>distintas, podem executar funções diversificadas.</p><p>Algumas funções das proteínas serão discutidas:</p><p>a. Função estrutural - responsável pela construção de vários elementos no</p><p>organismo. Entre as proteínas estruturais, destacam-se o colágeno e a que-</p><p>ratina. O colágeno está presente na derme (camada da pele), nos ossos,</p><p>tendões, etc. É uma proteína de resistência à tração mecânica. Já a que-</p><p>ratina é uma proteína de impermeabilização, encontrada na epiderme</p><p>(camada da pele), formando unhas, pelos e cabelos.</p><p>Elementos Orgânicos - Proteínas</p><p>R</p><p>e</p><p>p</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a</p><p>. A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>8</p><p>4</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>l e</p><p>L</p><p>e</p><p>i 9</p><p>.6</p><p>1</p><p>0</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>d</p><p>e</p><p>f</p><p>e</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>9</p><p>8</p><p>.</p><p>57</p><p>b. Função de transporte - Proteínas são responsáveis por promoverem o</p><p>transporte de diversas substâncias. Nas membranas celulares existem</p><p>vários tipos de proteínas transportadoras, responsáveis pelo intercâmbio</p><p>de substâncias entre a célula e o meio extracelular. Na corrente sanguínea,</p><p>temos a hemoglobina, que é responsável por transportar o gás oxigênio</p><p>para os tecidos.</p><p>c. Função de movimento - as proteínas actina e miosina são responsáveis</p><p>pela contração muscular, possibilitando o movimento do organismo. As</p><p>proteínas tubulinas, por sua vez, são responsáveis pela formação de cílios</p><p>de flagelos, encarregados da movimentação das células.</p><p>d. Função de defesa - Proteínas formam os anticorpos (imunoglobulinas),</p><p>responsáveis por eliminar elementos estranhos do nosso organismo.</p><p>e. Função de coordenação - No nosso organismo, os elementos que regulam</p><p>nossas atividade de forma integrada são os neurotransmissores (subs-</p><p>tâncias produzidas pelos neurônios) e os hormônios (produzidos por</p><p>glândulas exócrinas). Os neurotransmissores são proteínas, assim como</p><p>a maioria dos hormônios. Existem alguns hormônios de constituição lipí-</p><p>dica (hormônios esteróides).</p><p>f. Função enzimática - Enzimas são proteínas com atividade catalítica, ou</p><p>seja, aceleram as reações químicas nas atividades metabólicas das célu-</p><p>las. Enzimas são proteínas fundamentais para a vida, e por esse motivo</p><p>serão abordadas em um tópico específico.</p><p>ENZIMAS</p><p>São as proteínas catalisadoras que permitem a aceleração das reações celulares,</p><p>aumentando a velocidade desse processo.</p><p>As enzimas se ligam a compostos que sofrerão a reação química (substrato</p><p>da enzima), através de regiões específicas (sítio ativo da enzima), formando um</p><p>complexo de enzima/subtrato. Durante a ligação do substrato no sítio ativo,</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E58</p><p>ocorre a reação química exclusivamente com o substrato, que então se solta da</p><p>enzima e passa a ser seu produto.</p><p>Esse mecanismo de ação das enzimas, chamado de mecanismo chave-fe-</p><p>chadura, faz com que cada enzima tenha alta especificidade aos seus substratos,</p><p>além de depender da manutenção de sua estrutura tridimensional.</p><p>As enzimas só apresentam atividade catalítica quando estão associadas a</p><p>outros elementos, denominados de cofatores. Os cofatores podem ser um mine-</p><p>ral ou uma molécula orgânica (nesse caso chamado de coenzima). A molécula</p><p>completa da enzima (enzima + cofator) é denominada de holoenzima, enquanto</p><p>apenas a porção protéica chama-se apoenzima.</p><p>Maltose</p><p>Enzima</p><p>Sítio</p><p>Ativo</p><p>Glicose</p><p>Glicose</p><p>Figura 5 - Esquema do mecanismo de ação enzimática.</p><p>Fonte: Blog do Enem ([2017], on-line)5 .</p><p>Elementos Orgânicos - Proteínas</p><p>R</p><p>e</p><p>p</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a</p><p>. A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>8</p><p>4</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>l e</p><p>L</p><p>e</p><p>i 9</p><p>.6</p><p>1</p><p>0</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>d</p><p>e</p><p>f</p><p>e</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>9</p><p>8</p><p>.</p><p>59</p><p>Desnaturação proteica e ação enzimática: As estruturas tridimensionais das</p><p>proteínas são mantidas por interações fracas, como pontes de hidrogênio e</p><p>interação hidrofóbica. Essas interações são desfeitas por ações do ambiente,</p><p>como altas temperaturas, por exemplo.</p><p>Como as enzimas são proteínas, estão sujeitas a desnaturação quando sub-</p><p>metidas a altas temperaturas. Os organismos vivos estão adaptados a uma</p><p>determinada temperatura e quando essa aumenta, a atividade metabólica</p><p>sofre consequências.</p><p>A hipertermia (febre) é um mecanismo de defesa de nosso organismo, pois</p><p>o aumento da temperatura corporal irá atrapalhar o metabolismos dos</p><p>agentes invasores (bactérias, por exemplo), matando-as ou impedindo sua</p><p>proliferação. Apesar de sua atividade benéfica, o aumento da temperatura</p><p>corporal deve ser monitorado, pois poderá ocasionar danos às enzimas das</p><p>nossas próprias células, causando danos metabólicos que, as vezes, podem</p><p>ser irreversíveis.</p><p>Fonte: Lara-Kamei, 2017.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E60</p><p>ELEMENTOS ORGÂNICOS - CARBOIDRATOS</p><p>São substâncias orgânicas também conhecidos como açúcares, glicídios ou</p><p>hidratos de carbono. Trata-se de um grupo variável de moléculas que podem</p><p>ser classificadas por sua complexidade molecular. A função mais conhecida dos</p><p>carboidratos é a energética, visto que a glicose se constitui no principal com-</p><p>bustível usado pelas células para a produção de ATP, conforme abordado na</p><p>unidade I. Além da função energética, os carboidratos desempenham papel de</p><p>reconhecimento celular, pois estão associados à proteínas (glicoproteínas), que</p><p>por sua vez formam diversos tipos de receptores na superfície das membranas</p><p>celulares. Os carboidratos também atuam como elementos estruturais, uma vez</p><p>que formam a parede celular de células vegetais (celulose) e o exoesqueleto de</p><p>insetos e crustáceos.</p><p>TIPOS DE CARBOIDRATOS</p><p>Os carboidratos são classificados pelo tamanho de suas moléculas: monossaca-</p><p>rídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.</p><p>a. Monossacarídeos - São os carboidratos mais simples, apresentando de</p><p>3 a t átomos de carbono, com fórmula geral C</p><p>n</p><p>(H</p><p>2</p><p>O)</p><p>n</p><p>. Recebem nomes</p><p>genéricos, dependendo do número de carbono que possuem: triose (3C),</p><p>tetroses (4C), pentoses (5C), hexose (6C) e heptoses (7C). Glicose, frutose,</p><p>ELEMENTOS ORGÂNICOS - CARBOIDRATOS</p><p>R</p><p>e</p><p>p</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a</p><p>. A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>8</p><p>4</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>l e</p><p>L</p><p>e</p><p>i 9</p><p>.6</p><p>1</p><p>0</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>d</p><p>e</p><p>f</p><p>e</p><p>ve</p><p>re</p><p>ir</p><p>o</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p><p>9</p><p>9</p><p>8</p><p>.</p><p>61</p><p>galactose, ribose e desoxirribose são alguns dos monossacarídeos mais</p><p>comuns. A ribose e a desoxirribose são elementos estruturais dos ácidos</p><p>nucléicos, que serão abordados mais adiante.</p><p>CH</p><p>2</p><p>OH</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>HO OH</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>H</p><p>O</p><p>H</p><p>galactose</p><p>CH</p><p>2</p><p>OH</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>H H</p><p>HO</p><p>H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>H</p><p>O</p><p>H</p><p>glicose</p><p>Figura 6 - Exemplos de monossacarídeos.</p><p>Fonte: FCFAR - Unesp ([2017], on-line)6.</p><p>b. Dissacarídeos - são formados por dois monossacarídeos ligados cova-</p><p>lentemente. Alguns dos dissacarídeos mais comuns são: sacarose (açúcar</p><p>da cana) e lactose (açúcar do leite).</p><p>CH</p><p>2</p><p>OH</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>HO</p><p>O</p><p>H</p><p>H</p><p>H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>H</p><p>O</p><p>H</p><p>lactose</p><p>(dissacarídeo)</p><p>Ligação Glicosídica</p><p>CH</p><p>2</p><p>OH</p><p>2</p><p>1</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6</p><p>H H</p><p>H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>H</p><p>O</p><p>H</p><p>Figura 7 - Exemplo de dissacarídeo</p><p>Fonte: FCFAR - Unesp ([2017], on-line)7.</p><p>BASES MOLECULARES DA VIDA</p><p>R</p><p>ep</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>ção</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a. A</p><p>rt. 184 d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>Pen</p><p>al e Lei 9.610 d</p><p>e 19 d</p><p>e fevereiro</p><p>d</p><p>e 1998.</p><p>IIU N I D A D E62</p><p>c. Polissacarídeos - são grandes moléculas formadas por várias unidades</p><p>de monossacarídeos, além de serem polímeros. Exemplos importantes de</p><p>polissacarídeos são o amido, o glicogênio e a celulose. Amido e glicogê-</p><p>nio são polissacarídeos de reserva energética, sendo o amido encontrado</p><p>em células vegetais e o glicogênio em células animais. Celulose e quitina</p><p>são polissacarídeos estruturais. A celulose forma a parede de células vege-</p><p>tais, como visto na unidade I.</p><p>Elementos Orgânicos - Lipídios</p><p>R</p><p>e</p><p>p</p><p>ro</p><p>d</p><p>u</p><p>çã</p><p>o</p><p>p</p><p>ro</p><p>ib</p><p>id</p><p>a</p><p>. A</p><p>rt</p><p>. 1</p><p>8</p><p>4</p><p>d</p><p>o</p><p>C</p><p>ó</p><p>d</p><p>ig</p><p>o</p><p>P</p><p>e</p><p>n</p><p>a</p><p>l e</p><p>L</p><p>e</p><p>i 9</p><p>.6</p><p>1</p><p>0</p><p>d</p><p>e</p><p>1</p>