Prévia do material em texto
CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI JOSIANA MARIA DE ARAGÃO VELOSO O PAPEL DAS ORGANELAS CELULARES NO FUNCIONAMENTO DOS ORGANISMOS VIVOS CAMPO LIMPO PAULISTA 2025 CENTRO UNIVERSITÁRIO FAVENI JOSIANA MARIA DE ARAGÃO VELOSO O PAPEL DAS ORGANELAS CELULARES NO FUNCIONAMENTO DOS ORGANISMOS VIVOS CAMPO LIMPO PAULISTA 2025 Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de LICENCIATURA EM BIOLOGIA O PAPEL DAS ORGANELAS CELULARES NO FUNCIONAMENTO DOS ORGANISMOS VIVOS JOSIANA MARIA DE ARAGÃO VELOSO Declaro que sou autor(a)¹ deste Trabalho de Conclusão de Curso. Declaro também que o mesmo foi por mim elaborado e integralmente redigido, não tendo sido copiado ou extraído, seja parcial ou integralmente, de forma ilícita de nenhuma fonte além daquelas públicas consultadas e corretamente referenciadas ao longo do trabalho ou daqueles cujos dados resultaram de investigações empíricas por mim realizadas para fins de produção deste trabalho. Assim, declaro, demonstrando minha plena consciência dos seus efeitos civis, penais e administrativos, e assumindo total responsabilidade caso se configure o crime de plágio ou violação aos direitos autorais. (Consulte a 3ª Cláusula, § 4º, do Contrato de Prestação de Serviços). RESUMO- O presente trabalho tem como objetivo analisar o papel das organelas celulares no funcionamento dos organismos vivos, destacando suas funções específicas e a interdependência entre elas para a manutenção da vida. A pesquisa foi desenvolvida a partir de uma revisão bibliográfica, fundamentada em autores clássicos e contemporâneos da área de Biologia Celular. O estudo aborda a estrutura geral das células, diferenciando-as em procariontes e eucariontes, e discute a importância de cada organela, como núcleo, mitocôndrias, cloroplastos, retículos endoplasmáticos, complexo golgiense, lisossomos, peroxissomos e ribossomos. Evidencia-se que as organelas não atuam de forma isolada, mas em um sistema integrado, garantindo processos essenciais como síntese de proteínas, respiração celular, divisão celular e regulação genética. Conclui-se que compreender o papel das organelas celulares é essencial não apenas para a biologia básica, mas também para áreas aplicadas como saúde, biotecnologia e medicina, visto que diversas doenças estão relacionadas a disfunções organelares. PALAVRAS-CHAVE: Células. Organelas. Biologia celular. Funcionamento celular. 1 INTRODUÇÃO A célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos, sendo considerada a menor porção capaz de realizar de forma autônoma os processos vitais. Desde os estudos pioneiros de Robert Hooke, em 1665, até os avanços atuais da biologia molecular, o entendimento sobre as células transformou profundamente a ciência, permitindo compreender os mecanismos da vida em seu nível mais elementar. No contexto biológico, compreender a estrutura celular é essencial, pois cada parte da célula possui funções específicas que contribuem para a manutenção da vida. As organelas celulares, estruturas delimitadas por membranas ou não, atuam de forma coordenada na síntese de substâncias, na respiração celular, no armazenamento de energia e na regulação genética, assegurando o equilíbrio metabólico dos organismos vivos. O presente estudo se delimita ao papel das organelas celulares e suas funções no funcionamento dos organismos vivos, destacando como essas estruturas não agem isoladamente, mas de maneira integrada. O problema de pesquisa que norteia este trabalho é: qual a importância das organelas celulares para o funcionamento dos organismos vivos? Parte-se da hipótese de que a funcionalidade celular depende diretamente da atuação coordenada das organelas, sendo a sua compreensão fundamental para a biologia básica e para áreas aplicadas, como a saúde e a biotecnologia. O objetivo geral deste trabalho é analisar a importância das organelas celulares no funcionamento dos organismos vivos. Como objetivos específicos, destacam-se: descrever a organização estrutural das células; diferenciar células procariontes e eucariontes; identificar as principais organelas celulares; e analisar suas funções e inter-relações. A relevância deste estudo justifica-se pela necessidade de compreensão dos mecanismos celulares, fundamentais não apenas para o campo da biologia, mas também para áreas como a medicina, onde a disfunção de organelas está associada a doenças metabólicas, genéticas e degenerativas. A metodologia adotada foi a revisão bibliográfica, baseada em livros, artigos científicos e materiais didáticos atualizados sobre biologia celular, priorizando fontes dos últimos dez anos, mas também recorrendo a autores clássicos quando necessário. A estrutura deste trabalho está organizada em três partes principais: a introdução, que contextualiza e apresenta os objetivos; o desenvolvimento, dividido em seções que abordam a célula e suas organelas; e a conclusão, que retoma as hipóteses e objetivos apresentados. 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 A célula como unidade da vida A célula é considerada a unidade fundamental da vida, sendo responsável pela manutenção das funções vitais de todos os organismos. Segundo a Teoria Celular, proposta por Schleiden e Schwann no século XIX e posteriormente complementada por Virchow, todo ser vivo é constituído por uma ou mais células, e toda célula provém de outra preexistente. Essa teoria marcou um divisor de águas na Biologia, estabelecendo a base para os estudos da vida em nível microscópico (ALBERTS et al., 2017). As células podem ser classificadas em procariontes e eucariontes. As procariontes, como bactérias e arqueas, caracterizam-se pela ausência de núcleo delimitado por membrana e de organelas membranosas. Nelas, o material genético fica disperso no citoplasma, em uma região chamada nucleoide. Apesar da simplicidade estrutural, as procariontes são extremamente eficientes e adaptáveis, desempenhando papéis fundamentais nos ecossistemas, como fixação de nitrogênio e reciclagem de matéria orgânica. As células eucariontes, encontradas em animais, plantas, fungos e protozoários, apresentam compartimentalização interna, o que permite maior eficiência metabólica. Essa organização é possível graças às organelas, estruturas especializadas que desempenham funções específicas e que, em conjunto, garantem a homeostase celular. A compreensão da célula como unidade da vida é essencial, pois permite explicar desde processos básicos, como a respiração e a nutrição, até fenômenos mais complexos, como a divisão celular e a diferenciação tecidual. Além disso, a análise da célula fornece as bases para compreender doenças, desenvolver medicamentos e avançar em áreas como biotecnologia e engenharia genética. 2.2 Estrutura e função das organelas celulares 3 Núcleo celular O núcleo é a organela central das células eucariontes, responsável por armazenar o DNA e coordenar todas as atividades celulares. Envolto por uma dupla membrana denominada envoltório nuclear, o núcleo contém os cromossomos e o nucléolo, onde ocorre a produção de ribossomos. O controle da síntese de proteínas, realizado por meio da transcrição de RNA mensageiro, faz com que o núcleo seja considerado o “centro de comando” da célula (REECE et al., 2021). 4 Mitocôndrias As mitocôndrias são conhecidas como as “usinas de energia” da célula, pois realizam a respiração celular aeróbica, convertendo moléculas orgânicas emATP (adenosina trifosfato). Além disso, desempenham papéis importantes na regulação da morte celular programada (apoptose) e no metabolismo de ácidos graxos. Estudos recentes apontam que mutações no DNA mitocondrial estão associadas a doenças neuromusculares e degenerativas, como Alzheimer e Parkinson (NELSON; COX, 2018). 5 Cloroplastos Presentes em células vegetais e algas, os cloroplastos são responsáveis pela fotossíntese, processo que converte energia luminosa em energia química, produzindo glicose e oxigênio. Essa organela possui pigmentos como a clorofila, que capturam a luz solar. Além da importância para os organismos fotossintetizantes, os cloroplastos são fundamentais para todo o equilíbrio ecológico da Terra, sendo a base da cadeia alimentar. 6 Retículo Endoplasmático (RE) O retículo endoplasmático rugoso (RER) é recoberto por ribossomos e especializado na síntese de proteínas, especialmente aquelas destinadas à secreção ou incorporação em membranas. Já o retículo endoplasmático liso (REL) atua na síntese de lipídios, metabolismo de carboidratos e desintoxicação celular. Em células do fígado, por exemplo, o REL é responsável por neutralizar substâncias tóxicas, como medicamentos e álcool (LODISH et al., 2016). 7 Complexo golgiense O complexo golgiense é responsável pela modificação, armazenamento e distribuição de proteínas e lipídios sintetizados no retículo endoplasmático. Funciona como um “centro de correios” celular, enviando substâncias para diferentes regiões da célula ou para fora dela por meio de vesículas. Além disso, participa da formação de lisossomos. 8 Lisossomos e peroxissomos Os lisossomos são vesículas que contêm enzimas digestivas, responsáveis pela degradação de macromoléculas, partículas englobadas por fagocitose e organelas danificadas (autofagia). Já os peroxissomos participam da quebra de ácidos graxos e da detoxificação de substâncias nocivas, como o peróxido de hidrogênio. A disfunção de lisossomos está associada a doenças de armazenamento lisossômico, como a doença de Tay-Sachs. 9 Ribossomos Os ribossomos são estruturas não membranosas compostas por RNA ribossômico e proteínas, responsáveis pela síntese de proteínas a partir da tradução do RNA mensageiro. Estão presentes tanto em células procariontes quanto em eucariontes, e podem estar livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático rugoso. 10 Citoesqueleto Embora não seja uma organela clássica, o citoesqueleto é essencial para a manutenção da forma celular, o transporte intracelular e a divisão celular. É composto por microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários, que também participam da movimentação celular, como no deslocamento de pseudópodes em amebas. 2.3 Inter-relações entre as organelas O funcionamento da célula depende da integração entre as organelas. A síntese de proteínas, por exemplo, inicia-se no núcleo, com a transcrição do DNA em RNA mensageiro. Este RNA é transportado para os ribossomos, que realizam a tradução. As proteínas podem ser processadas no retículo endoplasmático rugoso, modificadas no complexo golgiense e enviadas para diferentes destinos intracelulares ou para secreção. Outro exemplo é a relação entre cloroplastos e mitocôndrias. Nas células vegetais, os cloroplastos produzem glicose durante a fotossíntese, que será utilizada pelas mitocôndrias na respiração celular para gerar ATP. Esse equilíbrio energético é fundamental para a manutenção da vida e mostra como diferentes organelas atuam de forma complementar. Do mesmo modo, os lisossomos realizam a digestão de organelas antigas ou danificadas em um processo chamado autofagia. Os produtos resultantes dessa digestão podem ser reutilizados pelas mitocôndrias ou pelo citoplasma em novas sínteses, demonstrando um ciclo de reaproveitamento celular. 2.4 Importância do estudo das organelas para a ciência e saúde O conhecimento sobre as organelas celulares tem impacto direto na compreensão de doenças humanas. Mutações no DNA nuclear ou mitocondrial podem gerar desordens genéticas graves. Alterações na membrana nuclear estão associadas a doenças conhecidas como laminopatias, enquanto falhas nos lisossomos resultam em doenças de depósito, muitas vezes fatais. Além disso, os estudos sobre organelas têm permitido avanços na biotecnologia e medicina. Terapias gênicas utilizam vetores virais que precisam atravessar o núcleo celular; a produção de vacinas e proteínas recombinantes depende do uso de ribossomos e retículos em células cultivadas; e pesquisas com células-tronco utilizam o conhecimento sobre a diferenciação celular, que envolve intensamente o núcleo e o citoesqueleto. Na agricultura, a compreensão dos cloroplastos tem possibilitado a criação de plantas geneticamente modificadas para aumentar a eficiência fotossintética, melhorar a produção de alimentos e torná-las mais resistentes a pragas. Portanto, estudar as organelas celulares não é apenas compreender a biologia em sua essência, mas também abrir caminho para soluções inovadoras em saúde, tecnologia e sustentabilidade. 11 CONCLUSÃO O presente trabalho teve como objetivo analisar o papel das organelas celulares no funcionamento dos organismos vivos, destacando suas funções específicas e a forma como atuam de maneira integrada para manter a vida. Desde o núcleo, responsável pelo controle genético e pela regulação das atividades celulares, até as mitocôndrias e cloroplastos, que garantem a produção de energia, ficou evidente que cada organela possui uma função indispensável para o equilíbrio celular. As hipóteses levantadas foram confirmadas ao longo do estudo: o funcionamento celular não depende de uma única organela, mas da interação entre todas elas. Essa cooperação garante a síntese de proteínas, o armazenamento de substâncias, a comunicação intracelular e a regulação de processos metabólicos complexos. Dessa forma, as organelas não podem ser compreendidas isoladamente, mas como parte de um sistema dinâmico e integrado, que assegura a sobrevivência e adaptação dos organismos vivos. Além do aspecto estrutural e funcional, verificou-se que as organelas celulares possuem grande relevância científica e social. Alterações em suas funções estão associadas a inúmeras doenças, como câncer, distúrbios metabólicos, síndromes genéticas e enfermidades degenerativas. Isso reforça a importância do estudo da biologia celular como ferramenta de compreensão dos mecanismos de saúde e doença, contribuindo para diagnósticos mais precisos e para o desenvolvimento de terapias inovadoras. No campo da biotecnologia, os conhecimentos sobre organelas possibilitam avanços expressivos. A manipulação genética depende do entendimento do núcleo e dos processos de transcrição e tradução; a produção de vacinas e medicamentos utiliza células cultivadas com organelas funcionais; e pesquisas com mitocôndrias e cloroplastos têm permitido a criação de organismos geneticamente modificados para fins alimentares e energéticos. Assim, estudar as organelas significa também investir no futuro da ciência e da tecnologia. Outro ponto relevante é a dimensão educacional. O ensino sobre organelas celulares representa um dos pilares da biologia escolar e universitária, pois oferece ao estudante a base para compreender fenômenos mais complexos, como os ciclos bioquímicos, a genética e a fisiologia. Dessa forma, o aprofundamento nesse tema contribui não apenas para a ciência acadêmica, mas também para a formação de cidadãos críticos e conscientes da importância da vida em seus diferentes níveis de organização. Conclui-se, portanto, que o estudo das organelas celulares transcende os limites da biologia básica. Ele constitui um campo de investigação essencial para compreender a vida em sua essência, identificar as causas de doenças, propor estratégiasterapêuticas e desenvolver tecnologias que possam melhorar a qualidade de vida da humanidade. Assim, reafirma-se a relevância desse tema para a ciência, para a saúde e para a sociedade em geral, consolidando as organelas celulares como peças-chave no funcionamento e na manutenção da vida. 12 REFERÊNCIAS ALBERTS, Bruce et al. Biologia Molecular da Célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia: das Células aos Seres. 3. ed. São Paulo: Moderna, 2019 BERG, Jeremy M.; TYMOCZKO, John L.; GATTO, Gregory J. Bioquímica. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2021. COOPER, Geoffrey M. A Célula: uma abordagem molecular. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. JUNQUEIRA, Luiz Carlos; CARNEIRO, José. Histologia Básica: texto e atlas. 13. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. KARP, Gerald. Biologia Celular e Molecular: conceitos e experimentos. 9. ed. Porto Alegre: Artmed, 2021. LODISH, Harvey et al. Biologia Celular e Molecular. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016. NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2018. REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. 11. ed. Porto Alegre: Artmed, 2021. SADAVA, David et al. Biologia Celular e Molecular: conceitos e experimentos. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. TAIZ, Lincoln; ZEIGER, Eduardo. Fisiologia e Desenvolvimento Vegetal. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017. WOLPERT, Lewis. Princípios de Biologia do Desenvolvimento. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2019. FERREIRA, Mariana S. et al. O papel das organelas celulares na manutenção da homeostase. Revista Brasileira de Biologia Celular, v. 10, n. 2, p. 45-60, 2020. SOUZA, Aline R.; PEREIRA, Ricardo J. Mitocôndrias e doenças neurodegenerativas: uma revisão. Revista Brasileira de Ciências Biomédicas, v. 12, n. 1, p. 77-89, 2021. UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Departamento de Biologia Celular e Molecular. Materiais de apoio didático. Disponível em: https://www.ib.usp.br. Acesso em: 24 ago. 2025. 1 INTRODUÇÃO 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 A célula como unidade da vida 2.2 Estrutura e função das organelas celulares 3 Núcleo celular 4 Mitocôndrias 5 Cloroplastos Presentes em células vegetais e algas, os cloroplastos são responsáveis pela fotossíntese, processo que converte energia luminosa em energia química, produzindo glicose e oxigênio. Essa organela possui pigmentos como a clorofila, que capturam a luz so... 6 Retículo Endoplasmático (RE) 7 Complexo golgiense 8 Lisossomos e peroxissomos 9 Ribossomos 10 Citoesqueleto 2.3 Inter-relações entre as organelas 2.4 Importância do estudo das organelas para a ciência e saúde 11 CONCLUSÃO 12 REFERÊNCIAS