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Olá, estudante! Esta semana vamos estudar na Aula Paraná de BIOLOGIA, conteúdos relacionados à Citologia. Para ajudar em seus estudos, você está recebendo o resumo dos conteúdos. Relembrando que teremos 02 aulas e vamos tratar sobre: Aula 18: Retomada de conteúdos: Membrana plasmática e Citoplasma Caro estudante, nas aulas anteriores estudamos as partes fundamentais da célula. Aprendemos que ela possui membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Vamos relembrar os conceitos estudados sobre a membrana e o citoplasma celular? Relembrando... As células podem ser definidas como as unidades estruturais e funcionais de todos os seres vivos. Essas estruturas são vivas, carregam a informação genética de um determinado organismo e são capazes de transmitir essa informação no momento da divisão celular. Quando observamos as células de diversos organismos, podemos verificar que elas apresentam características morfológicas bastante distintas. No nosso corpo, por exemplo, existem mais de 100 tipos diferentes de células. Vale destacar, no entanto, que, apesar de serem distintas visualmente, ao analisarmos detalhadamente sua organização interna e seus processos bioquímicos, podemos concluir que elas são bastante semelhantes, mesmo em organismos diferentes. Uma célula é formada por algumas partes básicas. Normalmente dizemos que todas as células possuem membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Entretanto, existem células que não possuem essa última estrutura, aspecto que é, inclusive, uma forma de diferenciar dois tipos de células: as procariontes e as eucariontes. Mas, afinal, qual a diferença entre essas duas células? As células procariontes (à esquerda) não possuem núcleo verdadeiro, estrutura presente nas células eucariontes (à direita) Células procariontes: são aquelas que não apresentam núcleo celular definido, por isso, o material genético fica disperso no citoplasma. Células eucariontes: são aquelas em que o material genético está presente em um núcleo celular envolto por uma dupla membrana. Agora vamos conhecer as principais partes de uma célula? Membrana plasmática: é formada por uma bicamada lipídica com proteínas inseridas de maneira assimétrica. Esse modelo de organização da membrana é conhecido como modelo do mosaico fluído. A AULA: 18 Retomada de conteúdos: Membrana plasmática e Citoplasma AULA: 19 Metabolismo energético: Quimiossíntese e Fermentação BIOLOGIA 1ª SÉRIE SEMANA 10 https://brasilescola.uol.com.br/biologia/celulas-procariontes.htm membrana plasmática proporciona a seleção de substâncias que entram e saem da célula, uma propriedade conhecida como permeabilidade seletiva. As substâncias entram e saem da célula de diferentes formas e o transporte por meio da membrana pode ser classificado em dois grupos: passivo e ativo. • Transporte passivo: é aquele em que não há gasto de energia durante o processo. • Transporte ativo: é aquele em que há gasto de energia durante o processo. Observe as principais partes da membrana plasmática → Vamos conhecer o Transporte Passivo? Podemos classificar o transporte passivo em três tipos: 1. Difusão simples: na difusão simples, moléculas e íons são transportados de forma natural do local onde estão em maior concentração para o local onde se apresentam em menor quantidade. Dizemos, nesse caso, que ocorre um movimento de substâncias a favor do gradiente de concentração. O oxigênio e o gás carbônico atravessam a membrana plasmática dessa forma. 2. Difusão facilitada: a difusão facilitada é aquela em que há uma proteína da membrana que atua como um carreador. Esse transporte acontece a favor do gradiente de concentração, mas substâncias impermeáveis estão envolvidas, por isso, a necessidade de ligação a uma proteína carreadora. Essas proteínas apresentam um sítio de ligação para que o soluto possa ser transportado. Após a ligação, elas sofrem uma modificação que faz com que o soluto seja levado de um lado para outro. Vale destacar também que a difusão facilitada pode ocorrer por meio de transportadores inespecíficos. 3. Osmose: a osmose nada mais é do que um tipo especial de difusão. Nesse tipo de transporte, o soluto não se move, mas, sim, o solvente, que, nesse caso, é a água. Ela ocorre entre dois meios aquosos que são separados por uma membrana semipermeável. A água difunde-se do meio menos concentrado para o mais concentrado até que o equilíbrio seja alcançado. A água também pode atravessar a membrana pela presença de canais denominados de aquaporinas. → E agora vamos conhecer o Transporte Ativo? O transporte ativo ocorre com gasto de energia e, assim como na difusão facilitada, ocorre com a ajuda de proteínas carreadoras, que são denominadas de bombas. Diferentemente da difusão, no entanto, o transporte ocorre contra o gradiente de concentração. O exemplo mais conhecido de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. Além da Membrana Plasmática, quais as outras partes fundamentais da célula? Citoplasma: região que abriga o citoesqueleto, as organelas celulares e o núcleo. O citoplasma é uma matriz fluida que é formada basicamente de água, mas apresenta substâncias como proteínas e carboidratos. O citoesqueleto apresenta, portanto, várias funções, as quais podem ser resumidas nos seguintes pontos: • Garante forma e sustentação mecânica da célula; • Promove movimento de organelas e vesículas citoplasmáticas; • Importante na contração celular; • Possibilita movimentos ameboides. As células, apesar de pequenas, escondem uma grande quantidade de estruturas, sendo extremamente complexas. No citoplasma, região que abriga o citoesqueleto, as organelas celulares e o núcleo, é possível observar uma grande quantidade de pequenos componentes celulares que possuem diferentes funções, as chamadas organelas celulares. Você sabia que as células possuem estruturas que funcionam como pequenos órgãos? E que são chamadas de “organelas”? As organelas celulares funcionam como pequenos órgãos no interior das células, garantindo a sobrevivência delas. Essas estruturas variam de uma célula para outra, mas algumas delas são comuns a todos os tipos celulares. Nas células procarióticas, por exemplo, a única organela encontrada é o ribossomo, uma estrutura relacionada com a síntese proteica e que está presente em todos os tipos de célula. Já na célula vegetal, um tipo de célula eucariótica, existem estruturas específicas, como é o caso do vacúolo de suco celular e os cloroplastos. Observe algumas das principais estruturas presentes em células animais. Observe algumas das principais estruturas presentes em células vegetais. Vamos relembrar quais são estas estruturas! • Ribossomos; • Mitocôndria; • Complexo golgiense; • Retículo endoplasmático; • Peroxissomo; • Centríolos. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/complexo-golgi.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/complexo-golgi.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/peroxissomos.htm A célula vegetal apresenta uma série de particularidades, sendo relativamente simples diferenciá-las da célula animal. Nesse tipo de célula, podemos destacar a presença de quatro estruturas básicas: A célula animal, assim como a célula vegetal, apresenta algumas particularidades. Essas células, diferentemente das células vegetais, não possuem parede celular, plastos, vacúolos de suco celular e glioxissomas. Porém apresentam lisossomos, os quais não são encontrados em células vegetais. Núcleo: presente apenas em eucariontes, o núcleo é delimitado por duas membranas chamadas de envoltório nuclear ou carioteca. Essas membranas apresentam pequenos poros que garantem o fluxo de substâncias entre o interior do núcleo e o citoplasma. Essa estrutura,por conter a informação genética do organismo, é essencial para o funcionamento adequado da célula, garantindo o metabolismo celular. Nas próximas aulas aprenderemos com mais detalhes sobre o Núcleo celular. Aula 19: Metabolismo energético: Quimiossíntese e Fermentação Caro estudante, você sabia que o conjunto das várias reações químicas que ocorrem no organismo e possui como objetivo satisfazer a necessidade de energia do indivíduo é chamado de Metabolismo energético? Nesta aula vamos conhecer dois processos, a Quimiossíntese e a Fermentação! 1. Quimiossíntese: é um processo no qual ocorre produção de matéria orgânica a partir de gás carbônico, água e outras substâncias e não necessita de luminosidade para ocorrer, sendo realizada por algumas bactérias autótrofas. No solo podemos encontrar algumas espécies de bactérias e arqueobactérias autotróficas, ou seja, bactérias que produzem o seu próprio alimento através da quimiossíntese. Exemplos de bactérias que realizam a quimiossíntese são as do gênero Beggiatoa e Thiobacillus, também chamadas de sulfobactérias, pois elas realizam seu metabolismo através das reações de oxidação de compostos de enxofre. Outro exemplo de bactérias quimiossintetizantes, também chamadas de nitrobactérias, são as bactérias do gênero Nitrosomonas e Nitrobacter, muito importantes para o meio ambiente e para os seres humanos. Essas bactérias são encontradas no solo e realizam um importante papel na reciclagem do nitrogênio em nosso planeta. As bactérias do gênero Nitrosomonas conseguem energia através da oxidação do íon amônio (NH4+), que se encontra presente no solo, transformando-o em íon nitrito (NO-2); enquanto as bactérias do gênero Nitrobacter oxidam o íon nitrito (NO-2), transformando-o em íon nitrato (NO-3), que é absorvido pelas raízes das plantas e utilizado na síntese de proteínas. No processo da quimiossíntese podemos destacar duas etapas distintas: Primeira etapa: na oxidação das substâncias inorgânicas há a liberação de prótons e elétrons que provocam a fosforilação do ADP em ATP e a redução do NADP+ em NADPH, que serão úteis na fase seguinte. Dessa forma, podemos concluir que, diferentemente da fotossíntese, processo no qual os elétrons e prótons são obtidos através da degradação da molécula de água, na quimiossíntese eles se originam da oxidação das substâncias inorgânicas. Segunda etapa: através do processo de oxidação das substâncias inorgânicas, as bactérias conseguem energia suficiente para reduzir o gás carbônico através de sua fixação e posterior produção de substâncias orgânicas, as quais podem ser utilizadas na produção de novos compostos ou em seu metabolismo. Parede celular celulósica, plastos, vacúolos de suco celular e glioxissomos. Lisossomos 2. Fermentação: é um processo de liberação de energia que acontece sem a participação do oxigênio, sendo, portanto, anaeróbia. As reações químicas necessárias para que ela ocorra são a glicólise e a redução do piruvato. → Glicólise No processo de glicólise, uma molécula de glicose com seis carbonos é quebrada em duas moléculas de piruvato, que possui três átomos de carbono cada. A glicólise, que ocorre no citoplasma de todas as células existentes no planeta, é um processo anaeróbio, ou seja, não necessita de oxigênio para ocorrer. A glicólise acontece em uma sequência de dez etapas, que ocorrem em virtude da presença de algumas enzimas específicas e formam açúcares intermediários. O rendimento líquido em ATP é de duas moléculas por molécula de glicose, pois duas moléculas de ATP são hidrolisadas inicialmente para que as primeiras etapas aconteçam, mas quatro moléculas são produzidas no final. A equação que resume o processo é: Glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi → 2 Piruvato + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O → Redução do piruvato Em condições em que não há a presença de oxigênio (condições anaeróbias), o piruvato e os elétrons do NADH permanecem no citosol. O piruvato pode ser convertido em etanol e CO2, como é o caso das levaduras, ou ainda ser convertido em lactato, como nos músculos. Quando o processo anaeróbio resulta na formação de lactato, temos a fermentação lática; quando o processo resulta em etanol, temos a fermentação alcoólica. Essas reações regeneram o NAD + a partir do NADH, processo necessário para que a glicólise continue. Tanto na fermentação lática quanto na fermentação alcoólica os dois elétrons do NADH são transferidos para o carbono central do piruvato. Entretanto, na fermentação alcoólica, esse processo é precedido pela liberação de dióxido de carbono. As equações que representam esse processo são: Fermentação alcoólica: Glicose + 2ADP + 2Pi → 2 Etanol + 2CO2 + 2ATP + 2 H2O Fermentação lática: Glicose + 2ADP + 2Pi → 2 Lactato + 2ATP + 2 H2O → Emprego da fermentação alcoólica e da fermentação láctica A fermentação alcoólica é um processo importante e rentável, pois é utilizada na fabricação de bebidas alcoólicas, na fabricação do pão e, até mesmo, na produção de combustível. A fermentação láctica, por sua vez, é utilizada na produção de queijo e iogurtes. Bons Estudos e até as próximas aulas!!! LISTA DE EXERCÍCIOS Aulas 18 e 19 1) Em relação aos envoltórios celulares, podemos afirmar que: a) todas as células dos seres vivos têm parede celular. b) somente as células vegetais têm membrana celular. c) somente as células animais têm parede celular. d) todas as células dos seres vivos têm membrana celular. e) os fungos e bactérias não têm parede celular. 2) No citoplasma de uma célula eucarionte é possível observar diversas estruturas com funções variadas que garantem a sobrevivência da célula. Essas estruturas são chamadas genericamente de a) partículas celulares. b) enzimas. c) substâncias extracelulares. d) material genético. e) organelas citoplasmáticas. 3) Analise as alternativas a seguir e marque aquela que melhor define o processo de quimiossíntese. a) A quimiossíntese é um processo em que há a produção de matéria orgânica a partir da energia luminosa. b) A quimiossíntese é um processo em que o ser vivo retira energia armazenada nos alimentos. c) A quimiossíntese é um processo anaeróbico em que a glicose dos alimentos é quebrada de modo a oferecer energia para determinado organismo. d) A quimiossíntese é um processo em que são produzidas moléculas de álcool etílico. e) A quimiossíntese é um processo em que energia é produzida a partir de reações oxidativas de substâncias inorgânicas simples. 4) A fermentação é um processo importante para a indústria alimentícia, uma vez que possibilita a fabricação de produtos como pães, cerveja, iogurte e queijos. Esses produtos são formados por diferentes modos de fermentação, sendo o iogurte e o queijo, por exemplo, formados a partir da a) fermentação alcoólica. b) fermentação simples. c) fermentação glicosídica. d) fermentação complexa. e) fermentação lática. Escola/Colégio: Disciplina: Ano/Série: Estudante: