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EneidaGusmoBouas 1,602 views 122 slides Mar 06, 2015
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About This Presentation

Apostila de Biologia.


Slide Content

LICENCIATURA EM
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
BIOLOGIA CELULAR

Semestre 3
Prof. Maurício P. Gouvinhas
UNIVERSIDADE METROPOLITANA DE SANTOS

BIOLOGIA CELULAR4
UNIMES VIRTUAL
L782c LOBO, Maurício Nunes
Curso de Pedagogia: Atividades Curriculares Acadêmicas Adicionais (por)
Prof. Maurício Nunes Lobo. Semestre 2. Santos:
UNIMES VIRTUAL. UNIMES. 2006. 22p.

1. Pedagogia 2. Atividades Curriculares Acadêmicas Adicionais.

CDD 371
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Campus II – UNIMES VIRTUAL
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Tel: (13) 3228-3400 Fax: (13) 3228-3410
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Dalva Maria de Freitas Pereira
Danúsia da Silva Souza
Raphael Tavares
Sílvia Becinere da Silva Paiva
Solange Helena de Abreu Roque
Viviane Ferreira

BIOLOGIA CELULAR 7
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AULA INAUGURAL
Olá!
A disciplina de Biologia Celular tem a finalidade de apresentar a estrutura
e o funcionamento da unidade básica dos seres vivos, ou seja, a célula. É
a partir do entendimento da célula que inícia a sua “jornada” pelo mara-
vilhoso mundo da Biologia. Entender a “célula” é o primeiro passo para a
compreensão das demais áreas de atuação do biólogo.
Durante o semestre, vamos estudar os conceitos básicos das células e
seus componentes; a composição e as funções das membranas biológicas
e dos elementos subcelulares; estabelecer os meios de comunicação ce-
lular; analisar os aspectos morfológicos do núcleo e dos ácidos nucléicos
e, também, o ciclo celular e tipos de divisão.
Ao final da disciplina, você será capaz de relacionar os conteúdos aborda-
dos na solução de problemas em diferentes áreas de atuação profissional.

Seja bem vindo!

Prof. Maurício Gouvinhas

BIOLOGIA CELULAR
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BIOLOGIA CELULAR 9
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Índice

Unidade I - Microscopias, Técnicas e Biomembranas........................................11
Aula: 01 – Microscopia de Luz....................................................................................12
Aula: 02 – Microscopia Eletrônica e Confocal............................................................ 15
Aula: 03 – Cultura de Células......................................................................................18
Aula: 04 – PCR e Eletroforese.....................................................................................20
Aula: 05 – Estrutura das Membranas Biológicas.........................................................22
Aula: 06 – Funções das Biomembranas......................................................................25
Aula: 07 – Transportes Através das Membranas........................................................27
Aula: 08 – Colocando em Prática................................................................................30
Resumo - Unidade I.....................................................................................................32
Unidade II - Especializações das Biomembranas................................................35
Aula:09 – Endocitose e Exocitose...............................................................................36
Aula:10 – Domínios de Membrana..............................................................................38
Aula:11 – AMP-Cíclico................................................................................................40
Aula:12 – Meios de Comunicação das Células............................................................42
Aula:13 – Citoesqueleto..............................................................................................44
Aula:14 – Junções Intercelulares................................................................................48
Resumo - Unidade II....................................................................................................51
Unidade III - Elementos Subcelulares – As Organelas........................................53
Aula: 15 – Retículo Endoplasmático............................................................................54
Aula: 16 – Complexo Golgiense..................................................................................57
Aula: 17 – Lisossomas................................................................................................59
Aula: 18 – Mitocôndrias..............................................................................................62
Aula: 19 – Estudo da Organização Geral da Célula......................................................64
Aula: 20 – Tipos Celulares...........................................................................................69
Resumo - Unidade III...................................................................................................72
Unidade IV - Núcleo Celular................................................................................75
Aula: 21 – Núcleo........................................................................................................76
Aula: 22 – Material Genético.......................................................................................79
Aula: 23 – Replicação, Transcrição e Tradução...........................................................82
Aula: 24 – Ciclo Celular...............................................................................................86
Aula: 25 – Mitose........................................................................................................89
Aula: 26 – Meiose.......................................................................................................93

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Aula: 27 – Aberrações Cromossômicas......................................................................96
Aula: 28 – Cariótipo....................................................................................................99
Resumo - Unidade IV.................................................................................................102
Unidade V - Matriz Extracelular........................................................................105
Aula: 29 – Matriz Extracelular...................................................................................106
Aula: 30 – Biologia do Câncer ..................................................................................110
Aula: 31 – Neoplasias Benignas e Malignas.............................................................113
Aula: 32 – Sistemas de Controle...............................................................................117
Resumo - Unidade V..................................................................................................120

BIOLOGIA CELULAR 11
UNIMES VIRTUAL
Unidade I
Microscopias, Técnicas e Biomembranas
Objetivos
Introdução às técnicas de estudo mais atuais das células; microscopia de luz e
eletrônica, componentes dos microscópios e suas funções.
Apresentar a forma, composição e funções das membranas biológicas, bem
como relacionar os tipos de transporte feitos através das membranas.
Plano de Estudo
Esta unidade conta com as seguintes aulas:
Aula: 01 – Microscopia de Luz
Aula: 02 – Microscopia Eletrônica e Confocal
Aula: 03 – Cultura de Células
Aula: 04 – PCR e Eletroforese
Aula: 05 – Estrutura das Membranas Biológicas
Aula: 06 – Funções das Biomembranas
Aula: 07 – Transportes Através das Membranas
Aula: 08 – Colocando em Prática

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Aula: 01
Temática: O Microscópio de Luz


Olá! Hoje vamos estudar quais as partes e como funciona a
principal ferramenta que os Biólogos utilizam para o estudo
das células, o microscópio.
Hoje existem vários tipos de microscopias utilizadas para os mais varia-
dos fins. Mas, sem dúvida, o instrumento mais utilizado é o microscópio
de luz. Alguns autores usam o termo microscópio óptico, mas todos são
ópticos e, o que os diferencia é o tipo de luz empregada para a geração das
imagens. Podemos citar como exemplo: o microscópio que utiliza elétrons
para gerar a imagem desejada é chamado de microscópio eletrônico
(ME). Mesmo assim, o ME não deixa de possuir um sistema óptico; então,
ele também é um microscópio óptico. Entenderam? Os microscópios, de
um modo geral, apresentam duas partes principais: um sistema mecânico
e um sistema de lentes.

Lentes Oculares = Dependendo do número de lentes oculares presentes
os microscópios podem ser: monoculares, possuem apenas uma lente;
binoculares, possuem duas lentes, sendo os mais comuns hoje em dia e
trioculares, possuem duas lentes oculares e mais uma abertura de encai-
xe para uma câmera (fotográfica ou de vídeo). Outro detalhe importante é

BIOLOGIA CELULAR 13
UNIMES VIRTUAL
que as lentes oculares têm um poder de aumento, ou seja, elas sozinhas
aumentam o objeto a ser estudado. Normalmente as oculares têm um
aumento de 10x, mas esse número pode variar.
Canhão = é a estrutura mecânica que dá suporte as lentes oculares. O
canhão é uma estrutura móvel que permite ao observador regular as lentes
oculares de acordo com a distância interpupilar.
Revolver = é uma estrutura mecânica, móvel que dá suporte as lentes
objetivas. O revólver gira tanto em sentido horário quanto anti-horário.
Lentes Objetivas = as objetivas formam um conjunto de 4 lentes. Cada
lente sozinha tem um poder de aumento específico. A primeira lente é de-
nominada de panorâmica ou de menor aumento. É identificada com uma
tarja vermelha e aumenta o objeto em 5x seu tamanho normal. A segunda
lente é chamada de médio aumento e tem o aumento de 10x. É identifica-
da com uma tarja amarela. A terceira objetiva aumenta o objeto em 40x. É
chamada de maior aumento e é identificada com uma tarja azul. A última
objetiva é identificada com uma tarja branca. Possui o maior aumento de
todos, 100x, sendo chamada de objetiva de imersão. O aumento total do
objeto a ser visualizado é feito através da multiplicação do aumento das
lentes oculares e objetivas. Assim, temos:
• Objetiva panorâmica = 10 x 5 = 50 vezes o tamanho original;
• Objetiva de médio aumento = 10 x 10 = 100 vezes o tamanho original;
• Objetiva de maior aumento = 10 x 40 = 400 vezes o tamanho original;
• Objetiva de imersão = 10 x 100 = 1000 vezes o tamanho original.
Mesa ou Platina e Presilha = a mesa é a estrutura destinada a suportar
a lâmina com o material a ser observado. A lâmina fica presa à mesa atra-
vés de uma estrutura denominada presilha.
Condensador e Diafragma = Condensador é uma estrutura localizada
abaixo da mesa. Sua função é concentrar os raios de luz que saem do
canhão de luz, localizado na base do microscópio. A importância do con-
densador é que sem ele, perderíamos qualidade na imagem, pois os raios
de luz se dissipariam e só uma quantidade pequena seria distribuída pelas
lentes internas do microscópio (prismas) chegando aos nossos olhos. O
Diafragma é uma pequena lingüeta localizada à frente do condensador. Sua
função é controlar a intensidade de luz que incide sobre a lâmina.

BIOLOGIA CELULAR14
UNIMES VIRTUAL
Charriot = é um conjunto de parafusos encontrado na lateral do micros-
cópio. Sua função é movimentar a mesa para os lados e movimentar a
presilha para frente e para traz. O resultado é que podemos observar o
material por inteiro sem ter que mover a lâmina manualmente, como se
fazia antigamente.
Parafuso Macrométrico = é a peça mecânica destinada a dar o primeiro
foco ou o foco grosseiro. Sua função é subir e descer a mesa. ATENÇÃO!
O parafuso macrométrico só é utilizado com a objetiva de menor aumen-
to. Se você for utilizá-lo com as outras objetivas irá quebrar a lâmina ao
meio! Então cuidado! Nunca se esqueça!
Parafuso Micrométrico = é usado em conjunto com o macrométrico.
Possui a mesma função, subindo e descendo a mesa, só que de maneira
bem lenta (quase imperceptível). É usado com as outras três objetivas
para ajustar o foco.

Pode até parecer confuso ou difícil o manuseio do micros-
cópio, mas na realidade não é, claro que a prática faz a per-
feição e, dependendo do tipo de material que se deseja ob-
servar há uma variação na intensidade de luz que deve ser ajustada. Com
o tempo o microscópio se torna o grande amigo do biólogo e, com certeza
vai se tornar o seu também!

BIOLOGIA CELULAR 15
UNIMES VIRTUAL
Aula: 02
Temática: Microscopia Eletrônica e Confocal
Olá! Em continuação a nossa aula sobre microscopia, hoje
vamos abordar dois tipos de microscopias mais “potentes”.
A microscopia eletrônica e a microscopia a laser ou confo-
cal. Vamos lá!
O microscópio eletrônico foi elaborado por volta de 1940, suas primeiras
utilizações foram na área de engenharia, mas logo foi adaptado para a
utilização dentro das áreas biológicas.
Enquanto o microscópio convencional de luz permite um aumento de até
1000x, o microscópio eletrônico permite aumentar o tamanho original da
peça em até 01 milhão de vezes! Essa magnitude permite aos pesquisado-
res estudar detalhes que na microscopia de luz é impossível detalhar.
Existem dois tipos de microscopia eletrônica: microscopia eletrônica
de transmissão ou MET e a microscopia eletrônica de varredura ou
MEV.
Microscopia Eletrônica de Transmissão
O microscópio eletrônico é bem maior do que o de luz e o MET precisa
de uma sala “especial” e cuidados também! A sala tem que ser refrigera-
da, pois altas temperaturas interferem no microscópio, então, no máximo
duas pessoas podem ficar na sala enquanto o microscópio está em fun-
cionamento.
O MET é um grande tubo cilíndrico preso a uma mesa (em termos gerais).
Dentro do tubo passa um corrente de elétrons, liberada da parte mais su-
perior, denominada canhão eletrônico. Os elétrons são agitados por uma
bobina elétrica para ganharem alta velocidade e, então, são “disparados”
ao longo do tubo, atingindo a peça localizada em uma parte mais mediana
do cilindro. Ao atingirem a peça os elétrons a atravessam continuando
seu caminho através de lentes (objetiva, intermediária e projetora), para
atingir, por fim, uma placa fluorescente.

Na microscopia eletrônica nós trabalhamos com fotos e não com lâminas!
Isto é devido ao fato de que os elétrons que bombardeiam a peça acabam

BIOLOGIA CELULAR16
UNIMES VIRTUAL
por destruí-la, então, todo ME tem uma câmera fotográfica acoplada, para
o registro das imagens.
Figura 01- Fotomicrografia eletrônica de transmissão da lâmina basal (asterís-
co). Cabeça de seta evidenciando tropocolágeno. (AMENTA, S.P., et al., 2005. J.
Histochem & Cytochem., 53(2):165-76. Disponível em: http://www.jhc.org)

Figura 02 – Fotomicrografia eletrônica de trans-
missão mostrando duas mitocôndrias. (JOHN, G.
B., et al., 2005. Mol. Biol Cell, 16 : 1543-1554.
Disponível em: http://www.molbiolcell.org)

Microscopia Eletrônica de Varredura
A MEV é bem mais “simples” do que a de transmissão. O MEV possui um
cilindro menor e pode ocupar qualquer sala sem necessitar de cuidados
específicos. A diferença entre as microscopias eletrônicas é que aqui, va-
mos obter uma imagem tridimensional do material; a peça é tratada com
sais de ouro e os elétrons ao invés de atravessar o material se combinam
com os sais de ouro gerando uma imagem tridimensional (basicamente é
um grande scanner).
Figura 03 – Fotomicrografia eletrônica de var-
redura evidenciando mitocôndrias. (imagem
cortesia do Prof. Dr. Livre-Docente Manuel de
Jesus Simões. Departamento de Histologia e
Biologia Estrutural, Universidade Federal de
São Paulo-Escola Paulista de Medicina)

BIOLOGIA CELULAR 17
UNIMES VIRTUAL
Microscopia Confocal
A microscopia confocal utiliza raios laser para gerar a imagem de uma
amostra. Um dos grandes problemas na microscopia é a sobreposição de
imagens quando se tem um corte espesso. A sobreposição interfere na
qualidade, pois pontos diferentes da peça ficam desfocados. Mas com a
MC a imagem coletada por um detector passa por um obstáculo com um
pequeno orifício, permitindo, assim, coletar um plano focalizado enquanto
outros planos são bloqueados.
Figura 04 – Fotomicrografia confocal eviden-
ciando fibroblastos (em vermelho citoplasma
e em verde núcleo). (LANGEVIN, H. M., et
al.; 2005. Am. J. Physiol Cell Physiol., 288 :
C747-C756. Disponível em: http://www.ajp-
cell.physiology.org


Podemos concluir que técnicas avançadas na área da mi-
croscopia possibilitaram e possibilitam, cada vez mais, a
compreensão dos mecanismos que fazem a célula funcio-
nar. Para maiores detalhes destas técnicas e de outras, consulte as fontes
na indicação e qualquer dúvida, não deixe de nos perguntar.

BIOLOGIA CELULAR18
UNIMES VIRTUAL
Aula: 03
Temática: Cultura de Células
Olá alunos! Nesta aula iremos abordar um tema de grande
importância na prática da biologia celular. A técnica de cul-
tura permite estudar o comportamento das células fora do
organismo, ou seja, in vitro.
Diferente das outras técnicas onde a célula é morta, a cultura permite o
acompanhamento da célula viva. É uma técnica difícil de ser conduzida,
pois necessita de aparelhos especiais e um local, totalmente, esterilizado.
As técnicas de esterilização são tão importantes que a menor contamina-
ção pode por em risco meses de pesquisas.
Para se manterem vivas, as células devem ser colocadas em recipientes
apropriados, de vidro ou plástico, denominados placas ou garrafas de cul-
tura. Para cada tipo de célula existe um meio nutritivo específico e o tempo
em que às células se mantêm vivas in vitro também varia.
A figura da esquerda é uma placa de vidro (Placa de Petri) e a direita
garrafas de plástico para cultura. (imagens disponíveis em: http://www.
ciencor.com.br)
Tipos de Culturas
Cultura Primária
Logo após serem retiradas do organismo os fragmentos de tecidos são
colocadas nos recipientes apropriados contento meio de cultura (conjunto
de proteínas necessárias a sobrevivência das células). Os fragmentos são
observados 3x por semana para determinar à troca do meio de cultura e,
por volta do 15ª dia às células começam a se soltar do tecido e aderem ao
fundo do recipiente.

BIOLOGIA CELULAR 19
UNIMES VIRTUAL
Subcultura
A subcultura consiste em subcultivar as células primárias em outras pla-
cas/garrafas de cultura. Este procedimento é importante para se manter
um estoque de células em cultivo para procedimentos posteriores. Os la-
boratórios também podem ter um banco de células em culturas e, frequen-
temente, fornecem amostras de células para outros laboratórios.
Figura 01 – Cultura de células. (YANG, Z. et al., 2005. J Biol Chem,
280(1):654-59. Disponível em: http://www.jbc.org)

Podemos concluir que a técnica de cultura de células (ani-
mais ou vegetais) é ferramenta importante na pesquisa tan-
to básica quanto clínica, pois permite o estudo da célula in
vitro, diminuindo a necessidade da utilização de modelos experimentais
vivos. Não deixe de nos enviar suas dúvidas e sugestões.

BIOLOGIA CELULAR20
UNIMES VIRTUAL
Aula: 04
Temática: PCR e Eletroforese
Nessa aula, vamos estudar sobre duas técnicas muito uti-
lizadas na Biologia para a análise do material genético. As
técnicas de PCR e ELETROFORESE.
A técnica denominada PCR (Reação em cadeia da Polimerase) consiste
em fazer cópias da molécula de DNA, com a finalidade de amplificar frag-
mentos de DNA em grande quantidade.
Primeiro é retirada uma amostra de células de um tecido. A amostra é co-
locada em um tubo de ensaio contendo um tipo de “detergente” e o DNA é
separado das células. Então o tubo de ensaio é colocado em um aparelho
denominado termociclador, o qual através de alterações na temperatura
permite que a molécula de DNA se duplique. Após um período de 2 horas
teremos 1 milhão de cópias de DNA. A segunda etapa é realizada pela
técnica de eletroforese, que consistem em colocar o material (DNA) dentro
de um gel em uma cuba de vidro, tampá-la e deixar uma corrente elétrica
passar pelo gel. A cuba de eletroforese tem dois pólos, um negativo e
outro positivo; e sendo o DNA um composto orgânico, é formado por par-
tículas carregadas negativamente e por outras carregadas positivamente.
Quando a corrente elétrica passa pelo gel contendo o DNA, as partículas
são forçadas para as extremidades da cuba.
Este processo de migração é chamado de corrida eletroforética e as par-
tículas são atraídas de acordo com sua carga elétrica: (-) com (+) e vice-
versa. Após um período de 2 horas, o gel é retirado para análise, veja o
exemplo a seguir.
Figura 01 – Imagem do termociclador do labo-
ratório de Histologia e Biologia Estrutural. De-
partamento de Morfologia. Universidade Fede-
ral de São Paulo. Escola Paulista de Medicina.
Cortesia do Prof. Dr. Livre-Docente Manuel de
Jesus Simões.

BIOLOGIA CELULAR 21
UNIMES VIRTUAL
Figura 02 – Cuba de Eletroforese.
Disponível em: http://www.ciencor.
com.br
A figura acima representa o resultado da
corrida eletroforética. Para determinar uma
determinada proteína temos que analisar
o padrão de bandas escuras que migram
ao longo do gel (JOHN, G. B., et al., 2005.
Mol. Biol Cell, 16 : 1543-1554. Disponível
em: http://www.molbiolcell.org).

Podemos concluir que a análise do DNA é indispensável
para entendermos mais sobre a evolução dos organismos,
fazendo através de técnicas moleculares, comparações en-
tre amostras de DNA de diferentes espécies.
Não deixe de participar em nosso ambiente virtual de aprendizagem. Até lá!

BIOLOGIA CELULAR22
UNIMES VIRTUAL
Aula: 05
Temática: Estrutura das Membranas Biológicas
Antes de iniciarmos nosso estudo sobre a estrutura das
membranas biológicas ou biomembranas, é interessante
ressaltar que já se conhecia sua existência muito antes de
conseguirmos visualizá-la pela primeira vez. Sua observação só foi pos-
sível através da confecção de um tipo de microscópio mais avançado, o
microscópio eletrônico, por volta de 1945.
Mas como os pesquisadores da época conseguiram descobrir a existência
do que hoje nós conhecemos como membrana celular ou plasmática? Para
entender esse fato histórico, vamos recriar os experimentos que foram
feitos.

Primeiro vamos precisar de um frasco com água. Em seguida,
vamos dividir o frasco ao meio, com papel celofane, por exem-
plo, criando dois compartimentos isolados (A e B). Agora va-
mos adicionar concentrações iguais de sal de cozinha (NaCl).

Em um segundo teste, vamos adicionar no compartimento A
mais NaCl. O que observamos em seguida é que as moléculas
de NaCl se deslocam para o lado B, equilibrando os compar-
timentos.

Esse simples experimento permitiu aos estudiosos entender o que acon-
tecia com a célula em seu microambiente. Uma estrutura permitia a pas-
sagem do NaCl, mas não da água, motivo pelo qual a membrana seria
chamada de semipermeável.
As membranas celulares são compostas por: fosfolipídeos, proteínas
e glicoproteínas. Embora as células tenham estrutura e funções em co-
mum, existem diferenças específicas mediadas por seus componentes. A
seguir, iremos discutir cada componente em separado.
BA
BA

BIOLOGIA CELULAR 23
UNIMES VIRTUAL
Fosfolipídeos – Os principais componentes das membranas
O principal componente lipídico das membranas é o fosfolipídeo. Formam
uma dupla camada constituída por dois componentes: uma cabeça hidrofí-
lica (hidros ¬–¬ água; filia – atração por) e uma cauda hidrofóbica (hidros
– água; fobia – medo de). Na biologia todo componente que apresenta as
propriedades de hidrofilia e hidrofobia ao mesmo tempo recebe o nome de
molécula anfipática.

Representação esquemática dos fosfolipídios.
As biomembranas são formadas por uma du-
pla camada de fosfolipídio. Onde, (A) molé-
cula de fosfato (hidrofílica) e (B) molécula de
lipídio (hidrofóbica).

Proteínas de Membrana
As proteínas estão inseridas na dupla camada de fosfolipídeo e podem ser
classificadas em duas categorias: (a) proteínas integrais e (b) proteínas
periféricas.
Proteínas Integrais – também conhecidas como proteínas intrínsecas,
apresentam uma ou mais porções inseridas na dupla camada. Interagem
com a parte hidrofílica do fosfolipídeo e, geralmente atravessam toda a
membrana.
Proteínas Periféricas – Denominadas de proteínas extrínsecas, se ligam
à membrana através da porção hidrofílica ou indiretamente com as proteí-
nas integrais.

Representação esquemática das
proteínas de membranas: (A) e
(B) proteínas integrais; (C) e (D)
proteínas periféricas.
A
B
A
B
C
D

BIOLOGIA CELULAR24
UNIMES VIRTUAL
Glicoproteínas
São proteínas conjugadas, ou seja, uma parte de sua estrutura molecular
é feita de açúcar e outra de proteína. Aparecem apenas na superfície ex-
tracelular das biomembranas e podem estar associadas aos fosfolipídios
quanto às proteínas integrais.

Concluindo, esse esquema de membrana é válido para to-
das as membranas biológicas, não só na membrana celular,
mas nas membranas das organelas, das bactérias, etc. Esta
representação universal ficou conhecida como mosaico fluído da mem-
brana.
Envie suas dúvidas e comentários!

BIOLOGIA CELULAR 25
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Aula: 06
Temática: Funções das Biomembranas
Hoje, nossa aula vai abordar as funções das biomembranas.
Leia com atenção!
Após a sua visualização e com os avanços nos métodos de estudo, pu-
demos definir quais as funções das biomembranas. Aliás, as membranas
biológicas desempenham atividades importantes para a manutenção do
equilíbrio fisiológico das células:
• Dão forma às células – nosso corpo é formado por trilhões de células,
cada tecido tem uma forma diferente; o resultado dessa soma interfere
na forma do órgão, a qual depende da função e posição anatômica. Pode
parecer confuso, mas de maneira geral, a forma de uma célula, de um ór-
gão, está intimamente relacionada com sua função. Este é um dos mais
importantes conceitos que você deve ter em mente sempre!
• Separam o meio interno do externo – as nossas células possuem dois
compartimentos: o interno; onde estão às organelas e todas as ativida-
des químicas que são responsáveis pelo funcionamento celular e o meio
externo; um grande compartimento que circunda as células em cada teci-
do. Aqui existe um outro conceito importante: todas as nossas células,
para sobreviver, têm que interagir entre si e ao mesmo tempo com o meio
externo, que chamamos de matriz extracelular. Sem essa interação a
célula não tem como obter informações nem nutrientes necessários a sua
sobrevivência.
• Protegem o material genético - muitas pessoas dão uma grande impor-
tância para o núcleo da célula, mas o que é o núcleo? É uma membrana
que envolve e protege o DNA (material genético). Vamos fazer uma analo-
gia: Qual é a importância de você ter um cofre se não tem dinheiro dentro
dele. Mas não fiquem assustados, não estou dizendo que a membrana que
envolve o DNA não tem importância, de fato, ter uma membrana protegen-
do o material genético foi um dos maiores passos na evolução das células
que permitiu nossa existência.
• Reconhecem agentes estranhos e/ou moléculas – todos nós já ouvimos
falar no sexto sentido das mulheres, certo! As células também têm um
sexto sentido, que as avisam de perigos eminentes (células estranhas,
bactérias, toxinas, etc.). Mas esse sentido especial é realizado por uma

BIOLOGIA CELULAR26
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substância presente na superfície da membrana denominada glicocálice
ou glicocálix. O glicocálice nada mais é do que as glicoproteínas de su-
perfície lembram da aula passada!! Quando uma pessoa sofre um trans-
plante de órgão e este é rejeitado, foi porque o glicocálice não reconheceu
as células do novo órgão como sendo parte de seu próprio organismo, en-
tão o sistema imunológico da pessoa é avisado para destruir o novo órgão.
Pode até parecer cruel demais, mas é um sistema de defesa perfeito!
• Troca de substâncias entre o meio interno e externo – como já foi dito
as células interagem entre si e com a matriz. Para poder realizar esta in-
teração substâncias químicas têm que, a todo momento, entrar e sair da
célula. Quem permite essa troca de informação é a membrana, mas nós
vamos discutir como isso é possível na próxima aula.

Hoje vimos, de modo geral, algumas das funções principais
das membranas biológicas. À medida que você for se apro-
fundando em seu estudo dentro das Ciências Biológicas, irá
descobrir que a membrana celular é uma das peças-chave do funciona-
mento celular e por que não dizer, do organismo!
Participe e tire suas dúvidas!

BIOLOGIA CELULAR 27
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Aula: 07
Temática: Transportes Através da Membrana
Na última aula nós deixamos no ar uma função das biomem-
branas. E nesta aula, iremos estudar, como a membrana con-
segue permitir a entrada ou saída de substâncias da célula.
A membrana é uma barreira semipermeável entre o meio extracelular e o
citoplasma. Sua propriedade de permeabilidade assegura que substâncias
essenciais entrem facilmente na célula e que produtos do metabolismo
saiam da célula. Essa capacidade de permitir a passagem de substâncias
é denominada transporte através da membrana. Existem dois tipos bási-
cos de transportes (1) transporte passivo e (2) transporte ativo.
Antes de começarmos a detalhar os meios de transporte, devemos en-
tender que a célula, para conseguir realizar determinadas funções, tem
que gastar energia. É igual a um carro que precisa de combustível para
funcionar. De modo semelhante, a célula tem seu próprio combustível, um
composto químico chamado ATP (Adenosina Tri-Fosfato). Quando a mo-
lécula de ATP é quebrada, a reação química proveniente libera energia na
forma de calor que permite a célula realizar suas tarefas.
Transporte Passivo
Transporte passivo é aquele que ocorre sem gasto de energia, ou seja, a
célula não gasta moléculas de ATP para permitir a passagem de substân-
cias pela membrana. Existem dois tipos de transporte passivo:
a) Difusão Simples – as substâncias a serem transportadas passam di-
retamente pela bicamada de fosfolipídios. Para que ocorra o transporte, a
substância em questão deve ter afinidade com lipídio. Exemplo:
A testosterona ( ) é um hormônio sexual derivado do colesterol. Portan-
to, é uma substância que se atravessa facilmente a membrana.

BIOLOGIA CELULAR28
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b) Difusão Facilitada – outro mecanismo de transporte sem gasto de
energia, onde a substância a ser transportada, passa livremente através
das proteínas integrais. Nesse caso, a substância tem afinidade com água
e não com lipídio. Exemplo:
Alguns aminoácidos ( ) não têm afinidade com a molécula de gordura.
Sendo assim, as proteínas de membrana alteram sua forma molecular,
permitindo a passagem desses aminoácidos.

Transporte Ativo - o transporte ativo recebe este nome, pois para que o
transporte ocorra, a célula necessita quebrar ATP. Neste tipo de transporte
as moléculas são transportadas contra um gradiente de concentração ou
elétrico. Exemplo:


No esquema acima, a células para conseguir transportar a glicose ( )
para o citosol, precisa hidrolisar (i.e. quebrar) a molécula de ATP (reação
feita através da enzima ATP-ase) em ADP + P. Com a liberação do fosfato
(P) a célula gera energia (na forma de calor) suficiente para mudar a forma
molecular da proteína de membrana, permitindo, assim, o transporte da
glicose.
ATP – ase
ATPADP + P

BIOLOGIA CELULAR 29
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Agora, consulte os livros indicados na bibliografia e procure
a definição dos seguintes mecanismos de transporte:
• Uniporte;
• Contra-transporte;
• Simporte.

Pesquise bastante, e não deixe de participar do nosso am-
biente virtual de aprendizagem.

BIOLOGIA CELULAR30
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Aula: 08
Temática: Colocando em Prática
Olá turma! Vamos ver se vocês são capazes de identificar as
partes que compõem o microscópio de luz!

BIOLOGIA CELULAR 31
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Responda as questões abaixo como se pede.

IDENTIFIQUE AS ESTRUTURAS DO MICROSCÓPIO :
Estrutura Nº.Nome da Estrutura
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1) QUAL É A PARTE PRINCIPAL DOS MICROSCÓPIOS? JUSTIFIQUE.
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Indicações de Leitura
HORIUCHI, K.; NAITO, I.; NAKANO, K.; NAKATANI, S.; NISHIDA, K.; TAGU-
CHI, T.; OHTSUKA, A. Three-dimensional ultrastructure of the brush border
glycocalyx in the mouse small intestine: a high resolution scanning elec-
tron microscopy study. Arch. Histol. Cytol. 68(1):51-56. 2005. Disponível
em: http://www.pubmed.com
LODISH, H – Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro. Revinter. 4ª ed.,
2002.
SURPILI, M. L.; MÜLLER-RÖBER, B. & WILLMITZER, L. - A yeast-based mo-
del system for cloning secreted and membrane proteins. Ann. Braz. Acd.
Cien. 74 (4):599-608. 2002. Disponível em http://www.scielo.br/aabc

BIOLOGIA CELULAR32
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Resumo - Unidade I
O estudo da Biologia Celular começa com a compreensão da
estrutura e funções das membranas biológicas ou celulares.
Tendo sua estrutura universal e funções como transporte de
substâncias torna a membrana um dos componentes mais importantes e
estudados dentro das ciências biológicas. As biomembranas também de-
sempenham papel crucial para o funcionamento da célula como um todo,
servindo de receptores para os diversos estímulos provenientes do meio
externo.

Referências Bibliográficas
BOLSOVER, S. R. Biologia Celular. Rio de Janeiro. Ed. Guanabara & Koo-
gan. 2ªed. 2005.
CARVALHO, H. F. & RECCO-PIMENTEL, S. H. A célula 2001. São Paulo. Ed.
Manole. 2001.
DE ROBERTIS, E. M. F. Base da Biologia Celular e Molecular. Rio de
Janeiro. Ed. Guanabara & Koogan. 3ª ed. 2001.
JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. Rio de Janeiro. Ed.
Guanabara & Koogan. 10ª ed. 2004.
Glossário
• Aminoácidos – menor parte constituinte das proteínas. Existem 20 ti-
pos de aminoácidos (aa) derivados da digestão das proteínas.
• Anfipática – qualquer molécula que seja hidrofóbica e hidrofílica ao
mesmo tempo.
• ATP – abreviação do termo Adenosina Tri-Fosfato. Molécula produzida
pelas mitocôndrias que dá energia para a célula realizar suas tarefas diá-
rias.

BIOLOGIA CELULAR 33
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• DNA – abreviação do termo Ácido Desoxirribonucléico. Material genéti-
co encontrado nos seres vivos.
• Enzima – uma forma especial de proteína que tem a função de catali-
zador químico, ou seja, tem a propriedade de quebrar ligações químicas
entre moléculas.
• Hidrofílica – qualquer molécula que “goste” de água (filia = ter atração
por).
• Hidrofóbica – qualquer molécula que tem “medo” de água (fobia =
medo de).
• Matriz extracelular – meio externo as células. É composto por uma
série de componentes protéicos que contribuem para o funcionamento das
células.
• NaCl – símbolo químico do composto cloreto de sódio (Na = sódio; Cl
= cloro), conhecido também como sal de cozinha.
• Tecido – conjunto de células com morfologia semelhante e que desem-
penham, bascamente, a mesma função.

BIOLOGIA CELULAR34
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Exercício de auto-avaliação I

1) As membranas biológicas são compostas por uma:
Dupla camada de proteínas
Dupla camada de glicoproteínas
Dupla camada de fosfolipídeo
Dupla camada de glicolipídeos
2) São funções das biomembranas, exceto:
Dar forma as células
Proteger o material genético
Reconhecer moléculas estranhas
Transporte de gases
3) A capacidade que a membrana possui de permitir a passagem de substâncias é deno-
minado de:
Transporte
Barreira seletiva
Metabolismo celular
Domínio de membrana
4) O transporte através da membrana que ocorre com gasto de energia é conhecido
como:
Endocitose
Transporte ativo
Transporte passivo
Fagocitose
5) Glicoproteínas são exemplos de:
Lipídeos conjugados
Ácidos nucléicos
Proteínas conjugadas
DNA
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)

BIOLOGIA CELULAR 35
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Unidade II
Especializações das Biomembranas

Objetivos

Determinar os mecanismos que as células utilizam para se comunicar umas com
as outras, mantendo o equilíbrio funcional dos tecidos.
Plano de Estudo
Esta unidade conta com as seguintes aulas:
Aula: 09 – Endocitose e Exocitose
Aula: 10 – Domínios de Membrana
Aula: 11 – AMP-Cíclico
Aula: 12 – Meios de Comunicação das Células
Aula: 13 – Citoesqueleto
Aula: 14 – Junções Intercelulares

BIOLOGIA CELULAR36
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Aula: 09
Temática: Endocitose e Exocitose
Olá amigos! Na aula passada, estudamos os principais
meios de transporte usados pelas células. Nesta aula, va-
mos complementar nosso estudo sobre os meios de trans-
porte abordando dois métodos gerais para o transporte de substâncias.
Exocitose
A exocitose é o mecanismo pelo qual a célula elimina algum produto de
dentro dela. Essa substância pode ser um hormônio, uma proteína ou um
“lixo” celular, ou seja, substâncias não úteis advindas do metabolismo ce-
lular. Veja abaixo um exemplo de exocitose de uma proteína.

Endocitose
A endocitose se refere ao processo de internalização de substância para
a célula. Pode ser classificada em geral ou específica e, um outro sistema
de classificação é baseado no tipo da substância a ser internalizada. Para
substâncias grandes ou sólidas damos o nome de fagocitose e para subs-
tâncias pequenas ou líquidas chamamos de pinocitose.
M
A proteína é liberada para o meio
exterior e a vesícula é incorporada
na membrana plasmática
No ponto de contato entre as
membranas ocore uma fusão
Ocorre a fusão entre a membrana da
vesícula e a membrana plasmática
A proteína é embalada em
uma vesícula de transporte
1
2
3
4

BIOLOGIA CELULAR 37
UNIMES VIRTUAL
Endocitose Geral
A célula pode “pegar” substâncias do meio externo para o interno. Este
mecanismo de internalização é realizado quando a célula pretende absor-
ver várias moléculas, diferentes ou não, do meio externo. Genericamente
podemos fazer uma analogia dizendo que a endocitose é uma exocitose
ao contrário.
Endocitose Específica
Quando a célula necessita absorver um determinado tipo de partícula do
meio externo, a endocitose específica ou seletiva é a via preferencial. Veja
o exemplo abaixo:



Podemos concluir que independente da substância e/ou di-
reção de transporte de uma substância, a membrana celular
é peça fundamental para a manutenção do funcionamento
da célula.
Membrana plasmática
1
Local de ligação da subs-
tância e invaginação da
membrana
2
Separação da membrana
para formação da vesícula
3
Revestimento da vesícula
com a proteína clatrina
Os filamentos de actina
transportam a vesícula
para um local específico
no citoplasma
4

BIOLOGIA CELULAR38
UNIMES VIRTUAL
Aula: 10
Temática: Domínios de Membrana
Vamos abordar na aula de hoje, uma função especial das
membranas biológicas para a manutenção do equilíbrio ce-
lular.
Um conceito que vocês devem sempre ter em mente, é que as células
estão em comunicação constante umas com as outras, e com o meio
externo, para manter o equilíbrio funcional delas mesmas e do organismo
numa forma em geral. Para isso acontecer, sinais químicos chegam a todo
o momento na célula e para responder ao estímulo, este tem que interagir
com a membrana celular.
A membrana possui proteínas especiais denominadas de receptores de
membrana. Os receptores têm a função de receber um estímulo químico
para que a célula possa responder ao mesmo. Para cada estímulo existe
um receptor específico. Algumas drogas podem interagir com o mesmo
receptor, neste caso, são chamadas de competidores.

Vamos ver alguns exemplos:
No exemplo acima, o estímulo é o hormônio denominado adrenalina, pro-
duzido na glândula supra-renal. O receptor de membrana recebe um nome
de acordo com o tipo de estímulo (neste caso o hormônio), então, deno-
minamos o receptor de adrenérgico. Quando a adrenalina se liga no seu
receptor adrenérgico à célula responde de acordo. Se fosse a membrana
de uma célula muscular cardíaca, a resposta seria um aumento na força
de contração muscular.
Meio externo
Meio interno
adrenalina
Receptor de
membrana

BIOLOGIA CELULAR 39
UNIMES VIRTUAL


Neste segundo exemplo, temos a ação de duas substâncias químicas
competindo pelo mesmo receptor. Quando uma pessoa passa por um pro-
cedimento cirúrgico, como o anestésico consegue bloquear o estímulo da
dor? Ou então, quando temos uma dor de cabeça e tomamos um analgé-
sico, como este consegue inibir a dor? A resposta para estas perguntas
está na membrana!
Os estímulos de dor ativam um sistema especial e bem complexo deno-
minado de nocicepção. A nocicepção pode ser definida como sendo um
sistema sensorial responsável pela experiência da dor. Um sistema com-
plexo de neurônios libera uma substância que, em contato com o receptor
(neste caso denominado de nociceptores) provoca a sensação da dor. A
substância em questão é conhecida como substância P.
Para bloquear a sensação da dor, o anestésico ou o analgésico, tem que
se ligar aos nociceptores, não deixando, assim, a substância P estimular a
célula. Por este motivo, dizemos que a substância P e o anestésico/analgé-
sico, são competidores. Outro exemplo de competidores naturais é o álco-
ol e a acetilcolina, um mensageiro químico que faz os músculos estriados
esqueléticos se contraírem. Por isso uma pessoa que bebe além da conta
tem seus reflexos retardados, pois ao invés da acetilcolina se encaixar
nos receptores (colinérgicos), a molécula de álcool se encaixa primeiro,
deixando o estímulo para a contração fraco.

Podemos concluir que a membrana celular é, sem dúvida,
peça chave para a célula responder aos estímulos do meio
externo, possibilitando a interação entre os diversos tipos
de células do organismo. Até a próxima aula!
Meio externo
Meio interno
Substância P
Receptor de
membrana
anestésico

BIOLOGIA CELULAR40
UNIMES VIRTUAL
Aula: 11
Temática: AMP-Cíclico
Olá turma! Hoje vamos descrever um processo especial que
ocorre a partir da membrana celular. Estas reações permi-
tem a célula responder a estímulos pequenos, e com isso
garantir com que a célula estimulada possa realizar suas funções.
Sistema AMP-c
Também conhecido como sistema de segundo mensageiro, utiliza um sis-
tema de reação química em cascata através de um composto químico
denominado Adenosina Mono Fosfato ou AMP. O AMP é derivado da
quebra do ATP, sendo retirado destas duas moléculas de fosfato, formando
assim, o monofosfato de adenosina.

Um exemplo clássico da utilização do sistema de segundo
mensageiro é quando a célula é estimulada a absorver glico-
se. Vejamos como ocorre:

A figura 01 mostra o detalhe da membrana celular da célula hepática. A
célula hepática tem a capacidade de armazenar grandes quantidades de
glicose. O estímulo para que isso acontece vem através de um hormônio
produzido e liberado pelo pâncreas, a insulina. Para gerar o sistema de
segundo mensageiro a insulina deve se ligar a seu receptor (receptor insu-
línico) de membrana.
glicoseinsulina
Figura 1
Repositor
insulínico

BIOLOGIA CELULAR41
UNIMES VIRTUAL

A figura 02 mostra o momento de ligação entre a insulina e seu receptor.
A reação resultante produz uma proteína na face citoplasmática da mem-
brana denominada adenilciclase (estrela azul).
Logo após que a adenilciclase é produzida ela migra para o interior do
citoplasma onde, então, tem início uma cascata de reações químicas que,
ao final, fazem com que a célula abra uma porta de entrada na membrana
para a glicose ser internalizada.

Podemos concluir que o sistema de AMP-c é de grande uti-
lidade para a célula, pois mesmo em concentrações peque-
nas de insulina, o estimulo final é amplificado, permitindo
que assim, a célula absorva glicose. E vale lembrar também que sem in-
sulina a célula não pode fazer o mecanismo da cascata, então a insulina
continua sendo a chave principal para a internalização da glicose. Participe
de espaço interativo e esclareça suas dúvidas!
Figura 2
ATP – ase
ATPAMP+2P

BIOLOGIA CELULAR42
UNIMES VIRTUAL
Aula: 12
Temática: Meios de Comunicação das Células
Em nossa aula abordaremos um assunto extremamente im-
portante para o funcionamento das células. Ao contrário do
que a maioria das pessoas pensam, todas as nossas células
estão em constante contato umas com as outras para garantir um ambien-
te funcional perfeito.
A maior parte das atividades básicas que as células realizam, tais como:
diferenciação, multiplicação, secreção, contração, movimentação e até
mesmo a morte, depende de um estímulo, proveniente de outras células.
Dependendo do estímulo a célula responde realizando uma tarefa em par-
ticular.
O ato de estimular as células através da membrana é chamado de indução
e, é realizada por substâncias denominadas indutoras. O indutor atua so-
bre uma célula-alvo (que recebe o estímulo) através de um receptor (nor-
malmente uma proteína de membrana). Fazendo uma analogia, o receptor
funciona como uma fechadura e o indutor como a chave; sendo assim,
cada receptor é específico para um indutor diferente.
Existem dois tipos básicos de indução:
a) indução local, feita através de três mecanismos: parácrina, autócrina e
contato direto;
b) indução à distância ou neuroendócrina.
Comunicação Local – Parácrina
O termo parácrina deriva do grego pará = contigüidade e crina = secre-
ção. Neste tipo de comunicação a substância indutora é produzida por
uma célula que está próxima à célula-alvo.
Célula
indutora
indutor
Célula - alvo

BIOLOGIA CELULAR43
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Comunicação Local – Autócrina
Na comunicação autócrina (gr. auto = a si próprio) além da substância
indutora atingir a célula-alvo, a própria célula que produziu a substância
indutora é estimulada também.

Comunicação Local – Contato Direto
Como o nome já diz, para que haja o estímulo, a célula indutora encosta no
receptor da célula-alvo com a substância indutora. Este tipo de comunica-
ção é a mais simples e mais antiga forma de comunicação celular.
Comunicação Neuroendócrina
Sem dúvida este é um tipo especial de comunicação celular e só foi possí-
vel com a evolução do sistema nervoso. Nós possuímos alguns neurônios
(células nervosas) que têm a função de produzir hormônios. Estes neurô-
nios são chamados de células neuroendócrinas e atuam num complexo
sistema de controle das funções do organismo a longas distâncias.
Neste caso, a substância indutora é liberada dentro da corrente sanguínea
e é levada com o sangue até a célula-alvo.
Agora é a sua vez...
Procure na bibliografia, dois tipos de induções especiais que as células
utilizam: através do AMP-cíclico e através da proteína G.
Célula
indutora
indutor
Célula - alvo
Auto - indução

BIOLOGIA CELULAR44
UNIMES VIRTUAL
Aula: 13
Temática: Citoesqueleto
Dando continuidade a nossa unidade, veremos a seguir as
estruturas que dão estrutura às células, contribuindo, assim,
para seu funcionamento.
Como já foi dito na unidade I, a membrana dá forma às células, mas ela
não realiza essa função sozinha; para tal, a célula necessita de filamentos
e armações para adquirir uma forma específica.
Nossas células possuem uma armação (formada por proteínas) espalhada
pelo citoplasma a qual recebeu o nome de citoesqueleto. Fazendo uma
analogia, o citoesqueleto seria as varetas que mantêm seu guarda-chuva
aberto. Em nosso caso, o citoesqueleto dá forma à célula.
Mas esta é apenas uma das funções em comum do citoesqueleto. Os
componentes protéicos do citoesqueleto podem ser divididos em três gru-
pos: (a) microfilamentos ou filamentos de actina, (b) filamentos interme-
diários e (c) Microtúbulos ou filamentos grossos. Além desses grupos de
proteínas, temos um outro conjunto denominado de proteínas acessórias
que dão assistências ao citoesqueleto.
Embora estejam presentes em todas as células de eucariotos, a quanti-
dade e distribuição dos componentes do citoesqueleto diferem de célula
para célula.

Microfilamentos
Também conhecidos como filamentos finos ou filamentos de actina, são
estruturas compostas por uma proteína chamada actina, a qual foi iden-
tificada pela primeira vez nas células musculares, mas que está presente
em todas as células.
Possuem diâmetro de 7 a 9nm, são bem flexíveis, contráteis, associam-se
em feixes e raramente são encontrados isoladamente. A actina é um po-
límero (estrutura formada pela associação de várias moléculas) podendo
ser formado em qualquer parte do citoplasma.

BIOLOGIA CELULAR45
UNIMES VIRTUAL
São funções dos microfilamentos:

• Forma das células;
• Formação do cinturão de adesão (será discutido na próxima aula);
• Transporte de organelas;
• Movimentação de células;
• Participa da citocinese (será discutido na unidade IV);
• Participam da contração muscular.

Filamentos Intermediários
O diâmetro dos filamentos intermediários varia de 9 a 10 nm. A composi-
ção química, distribuição e morfologia dos filamentos intermediários são
amplas, por isso, são agrupados em seis classes:
1) laminofilamentos
2) filamentos de queratina
3) filamentos de vimentina,
4) filamentos e desmina,
5) filamentos gliais
6) neurofilamentos.
Todos os filamentos intermediários apresentam a mesma organização es-
trutural, são polímeros cujos monômeros são proteínas que apresentam
uma estrutura fibrosa, o que os diferencia dos filamentos grossos e dos
microfilamentos, que possuem estrutura globular.

Funções dos Filamentos Intermediários
• Formam redes que conectam a membrana plasmática com o envoltório
nuclear;
• Contribuem para a manutenção da forma celular;
• Estabelecem as posições das organelas no citosol;
• Função mecânica, por isso, são mais desenvolvidos nas células sujeitas
às grandes tensões.

BIOLOGIA CELULAR46
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Laminofilamentos – apoiada na superfície interna do núcleo, existe uma
fina malha de filamentos intermediários. É responsável pela forma e resis-
tência do envoltório nuclear.
Filamentos de queratina – encontram-se nas células epiteliais, particular-
mente na epiderme e seus derivados, nas glândulas e nas mucosas. Está
associada a junções intercelulares com as quais formam emaranhados
filamentosos unindo as células epiteliais, o que confere a estas grande
parte de sua resistência à tração.
Filamentos de vimentina – localizam-se nas células de origem mesodér-
mica, nos fibroblastos, células endoteliais, células sanguíneas, etc.
Filamentos de desmina – são encontradas nas células musculares estria-
das ou não-estriadas.
Filamentos gliais – encontram-se nos astrócitos e nos oligodendrócitos
do sistema nervoso periférico.
Neurofilamentos – são os principais filamentos estruturais dos neurônios.
No axônio formam um emaranhado conferindo a este muita resistência.
Filamentos Grossos ou Microtúbulos
São filamentos presentes em quase todas as células de eucariotos, medem
cerca de 22 a 24 nm de diâmetro. Caracterizam-se pelo seu aspecto tubu-
lar e por serem notavelmente retilíneos e uniformes. São compostos por
unidades protéicas chamadas tubulinas. De acordo com sua localização
são classificados em: citoplasmáticos, mitóticos, ciliares e centriolares.

Funções dos Microtúbulos
• Fazem o transporte de organelas e macromoléculas;
• Contribuem para a forma celular;
• Movimentam os cromossomos durante a divisão celular (microtúbulos
mitóticos);
• Formam os cílios e flagelos responsáveis pela movimentação celular
(microtúbulos ciliares);
• Formam os centríolos.

BIOLOGIA CELULAR47
UNIMES VIRTUAL
Proteínas Acessórias ao Citoesqueleto
• Proteínas Reguladoras – controlam os processos de alongamento e re-
dução dos filamentos do citoesqueleto;
• Proteínas de Associação – conectam os filamentos do citoesqueleto
entre si, ou com outros componentes das células;
• Proteínas Motoras – servem para transporte de organelas ou macromo-
léculas de um ponto a outro do citosol.

Gostou da aula? Então envie suas dúvidas e comentários!

BIOLOGIA CELULAR48
UNIMES VIRTUAL
Aula: 14
Temática: Junções Intercelulares
Olá... Em nossa aula, discutiremos as estruturas que man-
têm as células unidas formando um bloco de sustentação.
Essas importantes junções estão presentes principalmente
no tecido epitelial.
Nosso organismo é formado por níveis de organização, da mesma forma
que você teve que cursar o ensino infantil, fundamental, médio para chegar
até o ensino superior, nossas células se organizam em diferentes grupos
para formar nosso organismo.
Quando as células se agrupam formam tecidos, que se agrupam formando
os órgãos, que se agrupam formando os sistemas, que, finalmente, se
agrupam formando o organismo. Um tipo especial de tecido é o epitelial,
que apresenta células bem próximas umas das outras com a finalidade de
proteção física contra agentes externos. Mas a questão agora não é dis-
cutir sobre tecidos, mesmo porque vocês terão uma disciplina para isso. O
importante é saber que as junções são encontradas em células que estão
bem próximas umas das outras e, só se mantêm desse jeito devido às
junções intercelulares.
As membranas de algumas células se modificam para mantê-las unidas,
atuar como barreiras, facilitar a troca de substâncias e permitir a comuni-
cação intercelular. Os complexos juncionais são formados pelos seguintes
componentes: junção de oclusão, junção de adesão, desmossoma, hemi-
desmossoma e junção comunicante.
Junção de Oclusão – também conhecida como zônula ocludens, é o com-
ponente mais comum. As membranas das células adjacentes se fundem,
com a resultante obstrução do espaço intercelular. Pode ser observada
uma condensação do citoplasma em ambos os lados. A função desta jun-
ção é formar uma barreira protetora, e selecionar substâncias do meio
externo.
Junção de Adesão – ou também chamada de zônula adherens, caracteri-
za-se pela justaposição das membranas adjacentes, mas estas não estão
fundidas por completo e sim separadas por um espaço preenchido por
material glicoprotéico (açúcar + proteína), o qual age como uma cola.

BIOLOGIA CELULAR49
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Desmossoma e hemidesmossoma – estão espalhados pela membrana
de forma descontínua. O lado citoplasmático da membrana está forma-
do por um acúmulo de filamentos do citoesqueleto. Os desmossomas se
localizam na parte lateral da membrana enquanto os hemidesmossomas
(metade de um desmossoma; hemi = metade) são encontrados na base
da célula.
Junção Comunicante – recebem também o nome de junção GAP ou
néxon, assemelha-se a junção de oclusão, mas tem a forma hexagonal e a
membrana contém poros (buracos) que permite a passagem de substân-
cias de uma célula para outra. Normalmente, encontramos as junções do
tipo GAP nas células musculares cardíacas, que neste tecido, servem para
distribuir a corrente elétrica que faz com que o coração possa bater.



A seta representa o desmossoma
unindo duas células. Cada barra
está de um lado da membrana de
cada célula
A seta representa o hemides-
mossoma. (A) é o meio extra-
celular e em (B) temos a parte
basal da célula.


Podemos concluir, ressaltado que a importância das junções
intercelulares reside no fato de que são estruturas respon-
sáveis pela resistência à tração protegendo o tecido contra
abrasões. Faça um teste! Puxe sua pele o máximo que puder. Você conse-
guiu arrancar um pedaço da sua pele? Não! Bom, isso é porque centenas
de células estão conectadas umas nas outras e ao mesmo tempo ancora-

BIOLOGIA CELULAR50
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das em tecidos mais profundos, não deixando assim, o tecido arrebentar.
Até a próxima aula!

Indicações de Leitura
IVANOV, A. I.; McCALL, I. C.; BABBIN, B.; SAMARIN, S. N.; NUSRAT,
A.; PARKOS, A. A. Microtubules regulate disassembly of epithelial apical
junctions. BMC Cell Biol. 7:12-31, 2006. Disponível em http://www.bio-
medcentral.com/1471-2121/7/12
MÜNTER, S.; ENNINGA, J.; VAZQUEZ-MARTINEZ, R.; DELBARRE, E.; DI-
VID-WATINE, B.; NEHRBASS, U.; SHORTE, S. L. – Actin polymerization at
the cytoplasmic face of eukaryotic nuclei. BMC Cell Biol. 7:23-36, 2006.
Disponível em: http://www.biomedcentral.com/1471-2121/7/23
DE ROBERTIS, E. M. F. Base da Biologia Celular e Molecular. Rio de
Janeiro. Ed. Guanabara & Koogan. 3ª ed. 2001.

BIOLOGIA CELULAR51
UNIMES VIRTUAL

Resumo - Unidade II
As células estão em constante comunicação umas com as
outras a fim de realizarem suas funções básicas. O ato de
trocarem estímulos químicos permite as células sua sobre-
vivência dentro do seu microambiente. Para proporcionar uma estrutura
coesa ao tecido, as células, em particular as do tecido epitelial, muscu-
lares, apresentam especializações de membrana, responsáveis por uma
serie de funções tanto estruturais quanto motoras. A manutenção destas
estruturas é fundamental para a fisiologia celular.

Referências Bibliográficas
BOLSOVER, S. R. Biologia Celular. Rio de Janeiro. Ed. Guanabara & Koo-
gan. 2ªed. 2005.
CARVALHO, H. F. & RECCO-PIMENTEL, S. H. A célula 2001. São Paulo. Ed.
Manole. 2001.
DE ROBERTIS, E. M. F. Base da Biologia Celular e Molecular. Rio de
Janeiro. Ed. Guanabara & Koogan. 3ª ed. 2001.
JUNQUEIRA, L. C. & CARNEIRO, J. Histologia Básica. Rio de Janeiro. Ed.
Guanabara & Koogan. 10ª ed. 2004.

Glossário
• AMP-cíclico – composto químico proveniente da quebra do ATP, cuja
função é potencializar um estímulo químico.
• Centríolo – organela presente em par na célula. Responsável pela movi-
mentação dos cromossomos durante a divisão celular.
• Citoesqueleto – conjunto de filamentos protéicos que desempenham
funções estruturais nas células.
• Cromossomos – filamento de DNA totalmente enrolado sobre ele mesmo.

BIOLOGIA CELULAR52
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Exercício de auto-avaliação II

1) São exemplos de comunicação local:
Parácrina, autócrina e indutoras
Contato direto, autócrina e parácrina
Indutoras, contato direto e autócrina
Autócrina, neuroendócrina e parácrina
2) São funções do citoesqueleto, exceto:
Dar forma às células
Transporte de organelas
Função mecânica
reconhecimento de moléculas
3) “Possuem diâmetro de 7 a 9nm, flexíveis, contráteis e associam-se e feixes”, são ca-
racterísticas que qual componente do citoesqueleto?
Filamentos intermediários
Filamentos de queratina
Filamentos finos
Filamentos de vimentina
4) Qual das junções abaixo só é encontrada na membrana basal da célula?
Junção de oclusão
Junções de adesão
Mácula adherens
Hemidesmossoma
5) Permitir a passagem de substâncias de uma célula para outra é função de qual junção
intercelular?
Desmossoma
Junção comunicante
Hemidesmossoma
Junção de Adesão
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)

BIOLOGIA CELULAR53
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Unidade III
Elementos Subcelulares – As Organelas

Objetivos
Reconhecer a estrutura e funções dos elementos subcelulares e relacionar sua
importância para a homeostase celular.
Plano de Ensino
Esta unidade conta com as seguintes aulas:

Aula: 15 – Retículo Endoplasmático
Aula: 16 – Complexo Golgiense
Aula: 17 – Lisossomas
Aula: 18 – Mitocôndrias
Aula: 19 – Estudo da Organização Geral da Célula
Aula: 20 – Tipos Celulares

BIOLOGIA CELULAR54
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Aula: 15
Temática: Retículo Endoplasmático - RE
Nesta unidade, vamos dar início a partir desta aula ao es-
tudo das organelas ou elementos subcelulares. A primeira
organela que estudaremos é o Retículo Endoplasmático.
Existem dois tipos de Retículo Endoplasmático, cada um desempenhando
funções específicas dentro da célula, mas uma função é comum a essas
organelas: o transporte de substâncias ao longo do citoplasma. São clas-
sificados em: (a) Retículo Endoplasmático Granular (REG) e (2) Retículo
Endoplasmático Agranular (REA).
Retículo Endoplasmático Granular - REG
O REG é um conjunto de tubos ocos encontrados no citoplasma, estando
em associação com a membrana plasmática e com o REA.
De acordo com estudos sobre a evolução das células, as primeiras que
surgiram no planeta, por serem muito simples (chamadas de procariotas),
apresentavam seu material genético desprotegido dentro do citoplasma.
Isso representava um perigo constante, pois qualquer agressão que estas
células sofressem poderia danificar o material genético.
Um importante passo para evolução das células foi o surgimento de uma
organela que por processo de invaginação foi aos poucos cercando o ma-
terial genético, isolando-o do citoplasma e protegendo-o de agressões.
Esta organela foi o retículo endoplasmático granular, mas devido ao fato de
uma parte deste ser destinada a proteção do material genético, foi criada
uma nomenclatura específica, sendo chamado de núcleo. Portanto, o nú-
cleo das células nada mais é do que um REG que tem a função principal de
envolver o material genético. Mas abordaremos a função do núcleo mais
adiante.
O REG recebe este nome devido à presença de pequenos grânulos aderi-
dos em sua membrana chamados de ribossomos. O REG tem a função de
síntese de proteínas destinadas à exportação, ou seja, proteínas que não
vão ser utilizadas pela célula que a produz, mas por outras células.

BIOLOGIA CELULAR55
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Retículo Endoplasmático Agranular - REA
O REA também é um conjunto de tubos ocos, espelhados pelo citoplasma,
com a diferença de ser um tubo liso, não apresentando os ribossomos em
sua superfície externa. Realiza dois tipos de funções distintas: síntese de
lipídeos e a desintoxicação de substâncias.
A síntese de lipídeos é destinada à formação de hormônios que possuem
como matéria-prima a molécula de colesterol. Por exemplo: os hormônios
sexuais são classificados como sendo hormônios esteróides. Quando você
absorve o colesterol proveniente da digestão das gorduras, este é direcio-
nado para células que terão como função montar os hormônios sexuais; no
homem esta célula é chamada de Leydig e na mulher existem duas células
a folicular e a da teca interna. Todas estas células possuem um citoplasma
repleto de REA.
Assim conseguem produzir testosterona (hormônio masculino) e estro-
gênios e progestágenos (hormônios femininos). Em relação à segunda
função, compostos químicos tóxicos não podem circular pelo sangue ou
serem mandados direto ao rim para serem filtrados. Então, antes que isso
aconteça nas células hepáticas, ricas em REA, acontece a desintoxicação,
que nada mais é do que a transformação de substâncias agressivas em
compostos menos agressivos. Podemos citar o exemplo da amônia um
composto altamente tóxico produzida no final da digestão. No REA a amô-
nia é quebrada em uréia e ácido úrico que são eliminadas do organismo
pela urina. O ácido úrico também é excretado pelo suor.



Fotomicrografia Eletrônica de um plasmócito evidenciando a grande quan-
tidade de REG no citoplasma (seta) e N (núcleo).

BIOLOGIA CELULAR56
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Fotomicrografia Eletrônica da célula de Leydig de camundongo evidencian-
do a grande quantidade de REA (setas), M (mitocôndrias) e N (núcleo).

Podemos concluir que dependendo da função da célula te-
remos uma quantidade maior de REG ou REA. Mas de um
modo geral encontraremos com mais freqüência nas células
o REG em comparação ao REA, pois este realiza funções mais específicas.
O que achou da aula? Nos envie suas dúvidas e sugestões!

BIOLOGIA CELULAR57
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Aula: 16
Temática: Complexo Golgiense - CG
Daremos continuidade à exploração dos elementos subcelu-
lares. O assunto desta aula será o Complexo Golgiense, orga-
nela que está associada ao REG em uma de suas funções.
O Complexo Golgiense recebeu este nome em homenagem a seu desco-
bridor, um grande pesquisador de seu tempo e ganhador do Prêmio Nobel
de Medicina em 1906, o Italiano Camillo Golgi. Golgi evidenciou esta orga-
nela muito antes de ser realmente observada pela primeira vez através da
microscopia eletrônica.
O Complexo Golgiense é um conjunto de sáculos ocos e achatados, re-
vestidos por membrana, com no mínimo 3 e no máximo 9 sáculos. Sua
localização no citoplasma é, geralmente, próxima ao núcleo. Ao redor do
complexo podem ser vistas vesículas denominadas de transporte. O CG
realiza três funções básicas: a) modificação das proteínas; b) produção de
lisossomas e c) produção do acrossoma.
a) Modificação das Proteínas
Uma das funções mais importantes do complexo Golgiense é na modifica-
ção da estrutura das proteínas. Dependendo da necessidade do organismo
podemos ter a produção de dois tipos especiais de proteínas: as glicopro-
teínas e as lipoproteínas. A primeira é o complexo protéico mais açúcar
e a segunda é o complexo protéico mais gordura. O primeiro estágio é a
montagem da proteína no REG, logo após a proteína é lançada no CG que
vai adicionando a estrutura da proteína outras substâncias.
b) Lisossomas
Os lisossomas são vesículas de transporte modificadas para função de
digestão celular (ver adiante). Têm, normalmente, forma esférica e são
constituídas por enzimas digestivas. São encontrados em células de defe-
sa do organismo.
c) Acrossoma
O acrossoma é um tipo especial de lisossoma. Tem a mesma função de di-
gestão celular, porém é encontrado somente nas células sexuais masculi-

BIOLOGIA CELULAR58
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nas (os espermatozóides). O acrossoma ajuda no processo de fecundação,
quando os espermatozóides têm que destruir as camadas protetoras que
circundam o ovócito. O acrossoma possui forma parecida a um capuz e se
encontra a cima do núcleo.
O Complexo Golgiense apresenta duas faces ou duas extremidades. Uma
extremidade é mais convexa e está voltada para o núcleo da célula e, é
denominada face cis; é por esta face que as proteínas a serem modificadas
entram no CG. A segunda face, denominada face trans é mais côncava e é
o local de saída da proteína, a qual depois de modificada, deixa o interior
do CG embalada em uma vesícula de transporte.

Podemos concluir que dependendo da função que a célula
exercer, o CG pode estar mais ou menos desenvolvido, ou
seja, estará em maior número e apresentará mais sáculos
nas células com produção de proteínas conjugadas como é o exemplo das
células produtoras de muco na traquéia. O muco é uma glicoproteína que
lubrifica a parede interna da traquéia.
Participe do espaço interativo e esclareça suas dúvidas e comentários.

BIOLOGIA CELULAR59
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Aula: 17
Temática: Lisossomas
Olá amigos! Continuando nossa aula sobre elementos sub-
celulares, abordaremos hoje uma importante organela que
está presente nas células de defesa do nosso organismo.
Vamos lá!
Como visto na aula anterior, os lisossomas são organelas derivadas do
Complexo Golgiense, possuem forma esférica e podem ser divididos em
dois tipos: a) lisossomas primários e b) lisossomas secundários. Os li-
sossomas possuem três funções básicas: digestão intracelular, digestão
extracelular e autofagia.
Os lisossomas são classificados em primário ou secundário de acordo
com sua ação, ou seja, primários são aqueles que ainda não foram utili-
zados pelas células; possuem conteúdo distribuído de forma homogênea,
geralmente de coloração escura. Os lisossomas secundários, por outro
lado, já foram utilizados pelas células, possuindo material heterogêneo,
geralmente, de coloração mais clara.
Digestão Intracelular
Algumas células de defesa do organismo, como por exemplo, os macrófa-
gos, possuem vários lisossomas em seu citoplasma. Quando uma bactéria
penetra no organismo, o sistema de defesa é ativado, mandando para o
local da infecção a primeira linha de defesa, que são os macrófagos e os
neutrófilos.
Após as células de defesa internalizar as bactérias em um processo deno-
minado de fagocitose, estas são mandadas para o citoplasma da célula
revestidas por uma parte da membrana da própria célula; uma vez dentro
da célula, a bactéria que está revestida por membrana é chamada de fa-
gossoma.
Os lisossomas, agora, aproximam-se do fagossoma e despejam suas enzi-
mas dentro do fagossoma, no intuito de destruir as bactérias.
Digestão Extracelular
Para poder explicar o processo de digestão extracelular vamos dar o se-
guinte exemplo: Quando uma pessoa procura um dentista para usar um

BIOLOGIA CELULAR60
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aparelho ortodôntico. Você já se perguntou como funciona? Mas não vale
responder que é para ajustar a dentição ou para diminuir um espaço entre
os dentes. A pergunta é: você conhece como ocorre o mecanismo biológi-
co que permite o aparelho ortodôntico diminuir o espaço entre os dentes?
Não! Ora, então vamos aprender.....
A maior alegria dos ortodontistas é apertar o aparelho na boca do pacien-
te! Mas qual a razão desta tortura? Quando o dentista aperta o aparelho,
ele provoca uma força de tração. Esta força estimula uma célula do teci-
do ósseo denominada osteoclasto. O dente fica preso em uma estrutura
óssea na maxila inferior chamada de alvéolo. Para que o dente consiga
se mover, conforme a direção da tração, o osteoclasto tem que quebrar a
matriz extracelular, que no tecido ósseo é dura e constituída por cristais
de hidroxiapatita.
Para quebrar os cristais de hidroxiapatita, os lisossomas presentes no
osteoclasto liberam suas enzimas em cima da matriz óssea tornando-a
maleável. Como a ação dos lisossomas está sendo feita fora da célula,
denominamos de digestão extracelular. Agora com o osso “mole”, a força
de tração consegue empurrar o dente para sua posição correta.
Autofagia
A autofagia é um mecanismo de reciclagem dentro das células. A palavra
deriva do grego autos = a si próprio e fagia = comer. Então, traduzindo,
temos um processo de “comer partes da própria célula”.
Quando temos organelas velhas, a célula tem que substituir por outras no-
vas, por que estas já não realizam suas funções de forma adequada. Mas
o que fazer com a organela antiga? O lisossoma, nestes casos, engloba a
organela e a destrói com suas enzimas, fazendo uma reciclagem dentro da
célula.
Fotomicrografia Eletrônica de um eosinófilo. Os grânulos escuros de for-
mato mais arredondado são os lisossomas.

BIOLOGIA CELULAR61
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Concluímos que os lisossomas são elementos importantes
para a defesa do organismo, pois com suas enzimas, conse-
guem quebrar quase qualquer substância orgânica conhe-
cida. Cada lisossoma pode apresentar mais de 100 tipos diferentes de
enzimas.
Vamos lá! Argumente em nosso espaço interativo!

BIOLOGIA CELULAR62
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Aula: 18
Temática: Mitocôndria
Hoje vamos estudar uma das mais importantes organelas.
Sua função faz com que as células consigam produzir ener-
gia necessária para realizar suas atividades diárias...
A mitocôndria apresenta a mais controversa história em relação a sua
origem. De acordo com as teorias existentes a mitocôndria teria sido a
milhões de anos, uma bactéria de vida livre que teria sido fagocitada por
uma célula primitiva. Só que, ao invés de ser destruída houve uma relação
de simbiose, ou seja, de ajuda mútua entre a bactéria e a célula, na qual
resultou com a evolução a organela conhecida como mitocôndria.
Essa é a teoria mais aceita pelo fato de que a mitocôndria possui dupla
membrana (quando uma substância é fagocitada, ela é internalizada reves-
tida por um pedaço da membrana da célula) e possui seu próprio DNA, que
é totalmente diferente do DNA nuclear.
Existem dois tipos morfológicos de mitocôndrias: uma é mais alongada e a
outra mais arredondada. A primeira é mais amplamente distribuída do que
a segunda, pois esta apresenta função mais específica. Abaixo veja um
esquema representando a mitocôndria:

A função básica da mitocôndria é a produção de energia na forma de ATP.

BIOLOGIA CELULAR63
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Produção de ATP
O ATP (Adenosina Tri-Fosfato) é uma molécula produzida através do ciclo
de Krebs (também chamado de ciclo do ácido cítrico), que ocorre em sua
primeira etapa dentro da matriz mitocôndrica e em uma etapa posterior
na membrana interna. O ATP funciona como “combustível” para célula; a
maioria das reações químicas ocorre devido à quebra do ATP. Esta reação
de quebra é mediada por uma enzima denominada de ATP-ase, a qual
separa uma molécula de fosfato do grupo, originando ADP+Pi (adenosina
di-fosfato + fosfato inorgânico). Quando esta reação acontece é liberada
energia sob forma de calor para que a célula reaja a um determinado es-
tímulo.
A matéria-prima usada para a produção de ATP é a glicose derivada dos
carboidratos ingeridos. Outra forma de produção de ATP é quando utiliza-
mos aminoácidos (derivados das proteínas) e ácidos graxos (derivados
das gorduras), este processo é conhecido como gliconeogênese e é rea-
lizado na ausência dos carboidratos.

O DNA Mitocondrial (DNA-mt)
O DNA-mt é totalmente diferente do DNA nuclear, possui dupla hélice circular,
com número variado de moléculas por mitocôndria. A herança mitocondrial
é estritamente materna, ou seja, somente as mitocôndrias existentes nos
ovócitos são passadas paras os descendentes. O DNA-mt codifica proteínas
necessárias à produção de ATP, RNA ribossômicos e transportadores.
Com o acúmulo de radicais livres as mitocôndrias vão perdendo suas fun-
ções, o que resulta na diminuição da produção de ATP. Em conseqüência
a falta de ATP nas células, temos o envelhecimento do tecido. A fala de
energia para as células pode acarretar em outras doenças, principalmente
de sistema nervoso, coração, músculos e rins.

Como pudemos ver, a mitocôndria realiza uma função de
extrema importância não só para a fisiologia celular, mas
também para o bom funcionamento do corpo humano.
Não esqueça de tirar suas dúvidas em nosso espaço interativo.

BIOLOGIA CELULAR64
UNIMES VIRTUAL
Aula: 19
Temática: Estudo da Organização Geral da Célula ao
Microscópio Eletrônico de Transmissão

Procure na Internet ou em livros de Biologia Celular fotos de
células e tente seguir os passos abaixo para identificação
das organelas.
1) Identifique a(s) célula(s) ou parte(s) de célula(s) presente(s) na mi-
crografia.

2) Identifique o(s) núcleo(s)
• Se estiverem presentes na micrografia (plano de corte)
• Representam um ponto de partida e,
• Uma referência no que diz respeito ao tamanho das outras organelas.

3) Identifique a membrana plasmática
• Siga seu percurso, definindo, portanto, seus limites celulares
• Preste atenção ao plano de corte
• Planos oblíquos fazem com que se tenha maior dificuldade na sua visu-
alização

4) Identifique as organelas
• Inicialmente – Mitocôndrias
Posteriormente:
• Realize o exame detalhado do RE e de outras organelas
• Observe as proporções relativas das outras organelas
• Explore os aspectos que podem ser deduzidos sobre sua função celular

BIOLOGIA CELULAR65
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A) Explorando a Membrana Plasmática
• Interface dinâmica entre o meio interno da célula e os diversos ambien-
tes externos

Note:
• Células adjacentes
• Espaços intercelulares
• Pólos apicais e basais
• Adesão célula - célula ou célula - outras estruturas do meio intercelular
• Ocorrência de vesículas de endocitose e/ou exocitose

B) Explorando o Núcleo
• Maior organela da célula

Note:
• Nucleoplasma = matriz ou conteúdo nuclear
• Envoltório nuclear = sistema de membranas que envolvem o núcleo

C) Explorando o Citoplasma

Note:
• Grande variedade de organelas.
Retículo Endoplasmático (RE)
• Amplo sistema de membranas formado por túbulos, sáculos e cisternas
achatadas, distribuído por todo o citoplasma.

BIOLOGIA CELULAR66
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Complexo Golgiense
• Sistema de estruturas membranosas saculares (3-7), que se encontra
com maior freqüência próximo ao núcleo.

Mitocôndrias
• Organelas que possuem dupla unidade de membrana. Uma externa lisa
e outra interna pregueada na forma de estruturas em prateleiras ou digiti-
forme.

Vesículas Citoplasmáticas
• Além das principais organelas, existem no citoplasma uma variedade de
estruturas envolvidas por membranas.
• Lisossomos
• Peroxissomos

Grânulos Citoplasmáticos
• Grânulos de secreção exócrina
• Grânulos de neuro – secreção e hormônios
• Grânulos de melanina
• Outros pigmentos citoplasmáticos

IMPORTANTE
• Os sistemas membranosos têm o papel biofísico de isolar compartimentos.
• Compartimentos envolvidos por membrana se constituem em ambiente
bioquímico específico.
• As membranas incorporam sistemas enzimáticos, e são, elas mesmas,
locais onde se processam reações bioquímicas específicas.

BIOLOGIA CELULAR67
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Citosol
• Meio fluído no qual estão distribuídas as organelas e também onde ocor-
re boa parte do metabolismo intermediário da célula.
Note:
• A trama de microfilamentos e microtúbulos = citoesqueleto
• Suporte estrutural para a célula e suas organelas
• Suporte dinâmico para a movimentação celular e intracelular
Obs.:
• Os elementos do citoesqueleto são visíveis individualmente em micros-
cópios com grande poder de resolução, com o emprego de preparações
adequadas e aumentos médios ou grandes.

D) O Núcleo
Componentes do Nucleoplasma
• DNA = ± 20% da massa total
• RNA = menor componente (m-RNA, r-RNA e r-RNA)
Aspectos ultra-estruturais do Núcleo Interfásico
• Possui cromossomos parcial ou totalmente desespiralizado
• A cromatina apresenta áreas elétron-densas e elétron-lucentes
• Áreas elétron-densas = heterocromatina
• Grumos distribuídos pela periferia do núcleo e irregularmente pelo cito-
plasma
• No sexo feminino corresponde a um dos cromossomos X, quiescente e
equivalente ao cromossomo Y do sexo masculino
• Áreas elétron-lucentes = eurocromatina
• Parte do DNA que está sendo transcrito em RNA

BIOLOGIA CELULAR68
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Nucléolo
• sítio de síntese de RNA e organização das sub-unidades dos ribosso-
mos (r-RNA / ribonucleoproteínas)
• áreas elétron-lucentes = local da transcrição DNA r-RNA
• áreas elétron-densas = local de organização das sub-unidades
• numerosos = células que sintetizam proteínas ativamente
• pouco/ausentes = células quiescentes/indiferenciadas

Envoltório Nuclear
• Porção especializada do RE que envolve o núcleo
• Duas unidades de membranas separadas pelo espaço perinuclear, con-
tínuo com o lúmem do RE
• A unidade externa é pontilhada por ribossomos
• A unidade interna se apóia na trama de filamentos intermediários de
lâmina
• A trama formada pela lâmina, cromatina e nucléolo correspondem ao
citoesqueleto nuclear

Poros Nucleares
• Estrutura que permite o transito de metabólicos, macromoléculas, e sub-
unidades dos ribossomos, entre o núcleo e o citoplasma
• Local onde as unidades de membrana do envoltório nuclear se mostram
contínuas

Se você estiver com alguma dúvida, não deixe de nos per-
guntar.

BIOLOGIA CELULAR69
UNIMES VIRTUAL
Aula: 20
Temática: Identificação de Tipos Celulares
Olá turma. Veja os exemplos a seguir e então procure na
Internet fotos de microscopia eletrônica e tente classificar
as células baseando-se em suas organelas. Boa Sorte!
A) Célula que sintetiza proteína e não segrega
• Exemplo = Eritroblasto
• Características = núcleo grande, citoplasma constituído principalmente
por polissomas, ausência de REG, lisossomas, microtúbulos e microfila-
mentos, poucas mitocôndrias.
B) Célula que sintetiza, segrega e exporta proteínas
• Exemplo = Plasmócito
• Características = o citoplasma apresenta sua maior parte constituída
por REG, o complexo golgiense é desenvolvido e não existem habitualmen-
te nessas células grânulos de secreção, pois não ocorre o acúmulo de seu
produto.
C) Célula que sintetiza proteína que é segregada do citoplasma e se
transforma em grânulos separados por membrana
• Exemplo = Eosinófilo
• Características = nucléolo grande, REG presente, complexo golgiense
e grânulos de secreção visíveis. Na célula madura, o citoplasma se enche
de grânulos e perde o REG e o complexo golgiense.
D) Célula que sintetiza, segrega e acumula proteínas para exportação
• Exemplo = Porção exócrina do pâncreas
• Características = nucléolo bem visível, muito REG, complexo golgiense
bem visível, acúmulo de grânulos de secreção em um pólo posterior para
exocitose, moderada quantidade de mitocôndrias.

BIOLOGIA CELULAR70
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E) Célula que sintetiza hormônios esteróides
• Exemplo = célula de Leydig
• Características = abundância de mitocôndrias e REA, complexo gol-
giense pouco desenvolvido, abundante gotículas de lipídeos, freqüentes
lisossomas.
F) Célula que transporta informação genética
• Exemplo = Espermatozóide
• Características = cauda longa (flagelo), núcleo na extremidade e muito
condensado, presença de acrossoma, mitocôndrias acumuladas no início
do flagelo.
G) Célula que transporta íons
• Exemplo = Células dos túbulos contorcidos distais do rim
• Características = grande quantidade de mitocôndrias alongadas dis-
postas verticalmente em paliçada, inúmeras invaginações de membrana
plasmática no seu pólo basal.
H) Célula que absorve metabólitos
• Exemplo = Enterócitos
• Características = abundância de microvilos na sua membrana apical,
mitocôndrias na porção superior do citoplasma.
I) Célula que se contrai produzindo movimentos
• Exemplo = Miócito estriado esquelético
• Características = citoplasma ocupado principalmente por feixes de mi-
crofilamentos paralelos, com estriações transversais, vários núcleos por
célula situados na periferia, resulta da fusão de várias células musculares
embrionárias.
J) Célula na qual ocorre digestão intracelular
• Exemplo = Macrófago
• Características = presença de inúmeros lisossomas no citoplasma,
membrana plasmática irregular com imagem de pinocitose.

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Indicação de Leitura

LEVINE, B. & YUAN, J. – Autophagy in cell death: an innocent convict?. J.
Clin. Invest., 115 (10):2679-2688, 2005. Disponível em: http://www.jci.
org
POIRIER, J. Histologia molecular: Texto e atlas. São Paulo. Ed. Santos.
2003.
XU, C.; BAILY-MAITRE, B. & REED, J. C. – Endoplasmic reticulum stress:
cell life and death decisions. J. Clin. Invest., 115 (10):2656-2664, 2005.
Disponível em: http://www.jci.org

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Resumo - Unidade III
Os elementos subcelulares ou organelas desempenham
papel de fundamental importância para as funções diárias
das células. São estruturas com morfologia diversa e que,
obrigatoriamente, apresentam revestimento por membrana. Os tipos e
quantidade das organelas variam de acordo com a função da célula. As
células que possuem grandes quantidades de REG e Complexo Golgiense
se encontram em atividade de síntese, seja de proteínas ou proteínas con-
jugas; uma célula rica em lisossomas desempenha função de defesa do
organismo. Cada organela ou um conjunto de organelas determinará qual
tipo e função para uma determinada célula.

Referências Bibliográficas
BOLSOVER, S. R. Biologia Celular. Rio de Janeiro. Ed. Guanabara & Koo-
gan. 2ªed. 2005.
CARVALHO, H. F. & RECCO-PIMENTEL, S. H. A célula 2001. São Paulo. Ed.
Manole. 2001.
LODISH, H – Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro. Revinter. 4ª
ed., 2002.
POIRIER, J. Histologia molecular: Texto e atlas. São Paulo. Ed. Santos.
2003.

Glossário
• Cristais de hidroxiapatita – composto químico presente na matriz ex-
tracelular do tecido ósseo responsável por sua rigidez.
• Eosinófilo – célula de defesa do sangue realiza fagocitose de parasitas
e participa do processo alérgico.
• Glucagon – hormônio produzido nas ilhotas pancreáticas responsável
pela transformação de glicogênio em glicose.

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• Hormônios esteróides – substâncias químicas, derivadas da molécula
de colesterol, que desempenham funções de controle fisiológico das cé-
lulas.
• Ilhotas pancreáticas – conjunto de células que formam a parte endó-
crina do pâncreas.
• Insulina – hormônio produzido nas ilhotas pancreáticas responsável
pela entrada de glicose nas células.
• Macrófago – célula de defesa do organismo responsável pela fagocito-
se de partículas estranhas.
• Neutrófilo – célula de defesa presente no sangue responsável pela fago-
citose de partículas estranhas.
• Osteoclasto – célula especial do tecido ósseo, derivada da fusão de
vários macrófagos. Realiza a defesa do tecido ósseo através do processo
de fagocitose de partículas estranhas.
• Plasmócito – célula de defesa do organismo responsável pela produção
de anticorpos.
• Procariotas – organismo simples que não possuem envoltório nuclear
protegendo o material genético.
• RNA – abreviação do termo Ácido Ribonucléico. É a molécula comple-
mentar do DNA.

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Exercício de auto-avaliação III

1) Síntese de proteínas e síntese de lipídeos, são funções de quais organelas, respec-
tivamente:
REG e Complexo Golgiense
Complexo Golgiense e REA
REA e REG
REG e mitocôndria
2) São funções do Retículo Endoplasmático Agranular, exceto:
Desintoxicação
Transporte de moléculas
Função mecânica
Síntese de hormônios esteróides
3) Qual organela abaixo não tem sua origem a partir do Complexo Golgiense?
Lisossomas
Peroxissomas
Acrossoma
Vesícula de transporte
4) O processo de defesa que as células fazem internalizando agentes estranhos é
conhecido como:
Fagossoma
Lisossoma
Fagocitose
Exocitose
5) Autofagia e digestão intracelular são funções de qual organela?
Lisossoma
Complexo Golgiense
Mitocôndria
REG
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)

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Unidade IV
Núcleo Celular

Objetivos
Reconhecer a estrutura do núcleo celular; apresentar a composição e as funções
dos ácidos nucléicos e estabelecer as diferenças entre os tipos de divisão celular.

Plano de Ensino
Esta unidade conta com as seguintes aulas:
Aula: 21 – Núcleo
Aula: 22 – Material Genético
Aula: 23 – Replicação, Transcrição e Tradução
Aula: 24 – Ciclo Celular
Aula: 25 – Mitose
Aula: 26 – Meiose
Aula: 27 – Aberrações Cromossômicas
Aula: 28 – Cariótipo

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Aula: 21
Temática: O Núcleo
Olá alunos! A partir desta unidade começaremos a explorar
o centro de controle da célula, ou seja, seu núcleo. Uma das
mais importantes etapas durante o processo evolutivo que
permitiu, também, a nossa evolução foi a proteção do material genético
pelo envoltório nuclear.
Como já visto antes, o núcleo nada mais é do que um tipo de Retículo
Endoplasmático, que durante a evolução das primeiras células se especia-
lizou em proteger o material genético.
Morfologia do Núcleo
O núcleo é um elemento subcelular. Possui dupla membrana, denominada
envoltório nuclear, é uma estrutura descontínua, como um círculo, apre-
sentando poros que são pequenos buracos para permitir a entrada ou saí-
da de moléculas. Porém, não é qualquer molécula que pode ganhar acesso
ao interior do núcleo, por isso, cobrindo o poro nuclear existe uma pequena
membrana cuja função é servir de filtro, selecionando, assim, as partículas
que adentram a matriz nuclear. Abaixo está representado o núcleo com
seus componentes estruturais.

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O DNA nuclear está associado a um conjunto de proteínas (será discutido
na aula 02), recebendo o nome de cromatina. Existem dois tipos de cro-
matina: eucromatina e a heterocromatina. Esta classificação é baseada
na atividade de síntese da célula.
Quando a célula possui uma grande atividade de síntese, seu DNA está
transcrevendo, ou seja, fazendo cópias para a produção de proteínas. En-
tão, dizemos que sua cromatina é eucromática, pois para fazer cópias de
sua molécula a dupla hélice do DNA tem que se separar.
A heterocromatina é o inverso, quando a célula não está em grande ati-
vidade de síntese. Temos então mais partes da molécula de DNA enrolada
do que separada (em processo de cópia). Quando coramos o núcleo, a he-
terocromatina poda ser visualizada como pontos escuros (densos) dentro
do núcleo. Em resumo, podemos prever se uma célula trabalha muito ou
pouco observando apenas seu núcleo.

Veja o esquema abaixo:

Aqui vemos o núcleo da célula bem claro, pois
quando a fita de DNA está separada o corante
não consegue se fixar a ela, corando o núcleo em
um tom claro. EUCROMATINA!

Neste esquema o núcleo está mais escuro, pois
a maior parte do DNA está enrolado. Quando co-
ramos, o corante se fixa bem na molécula, dei-
xando o núcleo em um tom escuro. HETEROCRO-
MATINA!
O nucléolo é uma estrutura dentro do núcleo responsável pela produção
de RNA-ribossômico, que faz parte da estrutura dos ribossomos, respon-
sáveis pela síntese protéica.

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É importante lembrar que, salvo algumas exceções, as células do nosso
organismo possuem apenas um núcleo por célula e que o núcleo nem sem-
pre vai apresentar uma forma arredondada; na verdade, o núcleo tende a
acompanhar a forma da célula.

Sem dúvida, um dos mais importantes elementos subcelula-
res é o núcleo, não só pelo fato de proteger o material gené-
tico e ter permitido a evolução das células, mas pelo fato de
que dentro dele ocorrem processos essenciais para o controle da atividade
celular. Em nossa próxima aula abordaremos em detalhes que processos
são estes e como o material genético é composto. Até lá!

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Aula: 22
Temática: O Material Genético
Olá turma! Hoje veremos em detalhe a composição do ma-
terial genético, suas características e funções. Desde sua
descrição, em 1953, pelos pesquisadores James Watson
e Francis Crick, o conhecimento sobre a estrutura e a função do DNA e
RNA cresceu vertiginosamente. Além disso, os avanços da tecnologia nos
permitem entender melhor como erros na estrutura do DNA pode afetar a
morfologia e função das células.
Nós temos dois tipos de material genético, protegidos dentro do núcleo
das células: o DNA (Ácido Desoxirribonucléico) e o RNA (Ácido Ribonu-
cléico). Possuem a função de armazenamento e expressão da informação
genética, ou seja, qualquer característica física ou não, está escrita em
código, no DNA.
Nossas células possuem um total de 46 moléculas de DNA, com exceção
do espermatozóide e ovócito (células sexuais) os quais possuem apenas
metade do número de moléculas (23 moléculas). O número de moléculas
de DNA é característico de cada espécie e seu conjunto é denominado
genoma.
Composição do DNA e RNA
Independente do tipo, o material genético é composto por três substâncias
químicas: uma pentose (açúcar com 5 carbonos), que no caso do DNA é
denominado desoxirribose e no RNA é ribose; uma molécula de fosfato e
uma base nitrogenada. As bases nitrogenadas são divididas em dois gru-
pos: as pirimidinas – Citosina (C), Timina (T) e Uracila (U) e as purinas
– Adenina (A) e Guanina (G). Na molécula de DNA estão presentes as
bases A, T, C e G; enquanto que na molécula de RNA temos a base U ao
invés da base T.
Independente da molécula (DNA ou RNA), quando juntamos os três com-
postos orgânicos formamos uma nova molécula denominada nucleotídeo.
Podemos dizer, então, que uma molécula de DNA ou RNA é uma seqüência
aleatória de nucleotídeos.

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= molécula de fosfato.

= pentose (desoxirribose ou ribose)
C

= base nitrogenada
O esquema ao lado represen-
ta a dupla fita da molécula de
DNA. Como já foi dito, uma
fita de DNA é uma seqüência
aleatória de nucleotídeos,
mas quando as duas fitas
vão se entrelaçar para formar
o DNA, existe uma regra bá-
sica: a fita só se formará se
houver o pareamento (com-
binação) entre os nucleotí-
deos. A se combina com T
(A-T) e C se combina com G
(C-G) e vice-versa.

Quando a base nitrogenada é adicionada, para a formação do nucleotídeo,
seu nome é alterado. Então, quando lemos adenina ou timina, por exem-
plo, nos referimos a base nitrogenada sozinha, separada do fosfato e da
pentose.
C
OH
CH
2
O
P
CH
2
O
P
CH
2
O
P
CH
2
O
P
A
G
T
C
T
C
A
G
CH
2
O
P
CH
2
O
P
CH
2
O
P
CH
2
O
P
OH

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Veja a tabela abaixo:
Base NitrogenadaNucleotídeo
Adenina Adenosina
Timina Timidina
Citosina Citidina
Guanina Guanosina
Uracila Uridina Uridina
Outros conceitos importantes são os de genes e cromossomos. Todos já
ouvimos falar, certo! Mas você sabe o que são? É muito simples. Genes
são seqüências específicas de nucleotídeos. Um cromossomo é quando a
molécula de DNA se enrola totalmente sobre ela mesma, como uma linha
em um novelo, diminuindo seu tamanho e ficando visível quando corada
por técnicas especificas. Cromossomo significa corpo que se cora! Mas
só podemos evidenciá-los no momento da divisão celular, pois é durante
este estágio que atingem seu ponto de condensação máximo.
O DNA está associado a um grupo de proteínas denominadas histonas. O
DNA mais as histonas formam o que nós conhecemos como cromatina. O
papel das histonas ainda não está muito bem claro, mas pesquisas apon-
tam sua participação no processo de replicação do DNA e no aparecimen-
to de alguns tipos de neoplasias.
Em relação ao RNA, existem três tipos básicos: RNA mensageiro (RNA-
m), RNA transportador (RNA-t) e RNA ribossômico (RNA-r).
RNA-t = corresponde a 10% do total de RNA na célula. Transporta os
aminoácidos para a formação das proteínas;
RNA-m = corresponde a 4% do RNA. Contém a informação para a síntese
protéica;
RNA-r = corresponde a 85% do RNA. Formam os ribossomos presentes
no citoplasma.
Podemos concluir que o DNA é a molécula fundamental para
a organização do funcionamento das células. Os termos cro-
matina e cromossomos se relacionam ao DNA só que com
morfologias diferentes. Em um futuro, não muito distante, seremos capa-
zes de corrigir erros direto na molécula de DNA e, assim, tratar inúmeras
doenças genéticas para as quais, atualmente, não existem tratamento.
Qualquer dúvida, entre em contato!

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Aula: 23
Temática: Replicação, Transcrição e Tradução
Na aula de hoje, veremos como ocorre a síntese protéica.
Na biologia existe uma lei (Dogma Central) que define que a
informação genética é perpetuada pela replicação do DNA e
traduzida através de dois processos (transcrição e tradução).
Replicação
O mecanismo de replicação do DNA ocorre dentro do núcleo. É o processo
pelo qual o DNA faz uma cópia dele mesmo. O objetivo da duplicação é
passar as informações contidas no DNA para as próximas gerações.
Em 1 está representado
a dupla hélice de DNA.
Para ocorrer à duplica-
ção o primeiro passo é
a separação das fitas-
molde (ou mãe) azul e
vermelha. Em 2 temos a
enzima helicase que que-
bra as ligações (pontes
de hidrogênio) entre as
fitas-molde.

DNA - Polimerase
O esquema ao lado re-
presenta a ação de ou-
tra enzima, denominada
DNA-polimerase, que
após a separação das fi-
tas-molde, constrói uma
nova fita complementar
para ambas as fitas-mol-
de.
A
C
T
G
G
C
T
T
G
A
C
C
G
A
A T
1
A
C
T
G
G
C
T
T
G
A
C
C
G
A
A T
2
A
C
T
G
G
C
T
T
G
A
C
A
3
C
C
T
T
G
A
C
C
G
A
A T

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Após a ação da DNA-polimerase cada fita-molde se combina com a sua
cadeia complementar formando duas novas moléculas de DNA. Por esse
fato, dizemos que a replicação do DNA é semiconservativa.
Transcrição
O processo de transcrição é muito parecido com o de replicação com a
diferença de que as informações serão copiadas não para outra molécula
de DNA e sim para uma de RNA complementar. A transcrição também
ocorre dentro do núcleo celular e tem por finalidade levar as informações
do DNA ao citoplasma para a produção de uma determinada proteína. A
enzima utilizada para fazer a fita de RNA complementar é denominada de
RNA-polimerase.
DNA
RNA-m

É importante lembrar que na molécula de RNA o nucleotídeo timidina é
substituído pela uridina. Outro dado importante é que durante o proces-
so de transcrição a dupla hélice não se separa por completo; apenas um
determinado pedaço é aberto, dependendo da seqüência que se queira
copiar.
Tradução
Tradução é a ultima etapa no processo de produção de uma proteína. É
realizada no citoplasma ao contrário das etapas anteriores e pode ser feita
nos ribossomas livres, caso a proteína seja usada pela própria célula ou no
REG, quando a proteína é destinada a exportação, ou seja, será utilizada
por outra célula que não aquela que a produziu.
O mecanismo de tradução pode ser definido como sendo a transformação
de uma trinca de nucleotídeos, denominada de códon, em um aminoácido
(unidade básica de uma proteína). Lembre-se sempre do quadro abaixo:
ATCCGTA
UAGGCAU
01 códon = 03 nucleotídeos
01 nucleotídeo = 01 aminoácido

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Para ocorrer à leitura do códon e formação do aminoácido, o RNA-m pre-
viamente transcrito deve se encaixar no ribossomo, o qual possui uma
forma semelhante a um 8. Veja o exemplo abaixo:

Dentro do ribossomo o códon vai ser lido, e seu aminoácido corresponden-
te será formado. No esquema acima o códon UAG corresponde ao ami-
noácido tripsina. Dependendo da proteína o RNA-m carregará um núme-
ro variável de códons. Após a tradução em aminoácidos, estes se unirão
através de ligações químicas, denominadas de ligações peptídicas para,
enfim, formar a proteína.
Há um conceito na biologia que diz que o código genético é degenera-
do, pois existem vários códons para um mesmo tipo de aminoácido. Por
exemplo: os códons CCU, CCC e CCA quando traduzidos correspondem ao
aminoácido Prolina. Veja a tabela de conversão abaixo.
1a.base(5’) 2a. base 3a.base (3’)
U C A G
U PheSerTir Cis U
PheSerTir Cis C
LeuSerTerminaçãoTerminaçãoA
LeuSerTerminaçãoTrip G
C LeuProHis Arg U
LeuProHis Arg C
LeuProGlu Arg A
LeuProGlu Arg G
A IsoleuTreoAsp Ser U
IsoleuTreoAsp Ser C
IsoleuTreoLis Arg A
Met*TreoLis Arg G
G ValAlaAcAsp Gli U
ValAlaAcAsp Gli C
ValAlaAcAsp Gli A
ValAlaAcAsp Gli G
* Met é o aminoácido de iniciação e não tem um códon correspondente.
Trip
UAGCAG

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Concluindo, vimos na aula de hoje como se comporta a ma-
quinária para a produção de proteínas e como nosso material
genético se duplica, enviando cópias para manter o equilí-
brio funcional das células. Qualquer dúvida, não deixe de nos perguntar!

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Aula: 24
Temática: Ciclo Celular
Olá alunos!! Em nossa aula de hoje abordaremos os meca-
nismos que antecedem a divisão celular propriamente dita,
e nas próximas aulas discutiremos as características dos
processos de divisão celular por mitose e meiose.
Todos os eventos que acontecem antes da divisão celular e a própria divi-
são da célula em duas fazem parte de um processo chamado ciclo celu-
lar. O ciclo celular pode ser dividido em duas etapas: a interfase (período
preparatório) e a divisão que pode ser feita por mitose ou meiose, depen-
dendo da célula.
O período da interfase é crucial para que a célula consiga se dividir sem
transmitir qualquer erro para suas células filhas. É dividida em 3 fases: G1,
S e G2.
G1 – É o início da interfase. Seu nome vem do termo em inglês gap que
significa intervalo. Então podemos perceber que na interfase existem dois
intervalos (G1 e G2). Durante esta fase a célula-mãe irá aumentar em ta-
manho para poder formar duas células-filhas com o mesmo tamanho.
É durante esta fase também que a célula duplica suas organelas, para
igualmente serem distribuídas para as células-filhas. Outro acontecimento
importante é que durante a G1 uma proteína começa a ser produzida, o
FPM ou Fator Promotor da Multiplicação. Esta é um conjunto de prote-
ínas que possibilitam a célula a avançar uma fase. O FPM é produzido em
todas as fases.
Antes de avançar para próxima fase, a célula faz um check-up para verifi-
car se o tamanho está adequado, se as organelas estão duplicadas e se o
FPM foi produzido na quantidade adequada. Se algo não estiver de acordo,
a célula só continuará a interfase depois de solucionar o problema.
Existe uma “subfase” dentro da G1 conhecida como G0. A G0 é um estado
de latência onde a célula não é capaz de se dividir. Algumas células do
nosso organismo, depois que foram formadas, permanecem em latência
durante toda a sua vida. Podemos citar como exemplo as células muscu-
lares e os neurônios. Quando estas células morrem não são substituídas
por outras e sim por um tecido de cicatrização, ou seja, é depositada a
proteína colágeno em seu lugar.

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S – Durante esta fase a célula irá sintetizar (duplicar) seu material genético
(lembram da aula passada?). A fase S é uma das mais importantes do ciclo
celular. Qualquer erro durante o processo de duplicação poderá causar
sérios danos para o organismo. Felizmente a ocorrência de erros durante a
duplicação é rara, mas, mesmo assim, podem ocorrer.
G2 – Aqui acontece outro ponto de check-up. Agora a célula verifica se
ocorreu algum erro durante a fase S. Caso for constatado um erro durante
a duplicação do DNA, a célula tem um aparato para corrigir o problema
antes do inicio da divisão propriamente dita.
Mas quando falamos em erro durante a duplicação, o que isso significa?
Que tipo de erro pode ocorrer? E, principalmente, como a célula pode cor-
rigi-lo?

Veja o exemplo abaixo

O esquema ao lado representa o resultado da duplica-
ção do DNA durante a fase S. Os erros mais comuns
são os de troca no pareamento dos nucleotídeos (veja
o quadro em azul).


A
C
T
G
T
A
A
T
G
A
C
T
C
C
G A
T
G
A
C
T
G
A
C
A
T
T
C
T
G
A
C
T
C
C
A
Enzima de
Restrição
Ação da
DNA –
Polimerase

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Quando a célula detecta um erro, ela ativa uma enzima para retirar o peda-
ço do DNA que contém o erro de pareamento; esta enzima é denominada
de enzima de restrição ou endonuclease. Existem vários tipos de endonu-
cleases, cada tipo reconhece uma seqüência especifica de nucleotídeos.
Após a ação da enzima de restrição a molécula de DNA será reconstruída
novamente pela DNA-polimerase.
Após o processo de reparo, a célula verifica se ainda contém algum erro.
Em caso positivo o processo se repete. Então, mais uma vez é feito um
check-up. Se for encontrado um novo erro, a célula para o processo de di-
visão e ativa um gene denominado P53. Todas as nossas células possuem
este gene, que é responsável por iniciar um mecanismo de morte celular
programada. Isso mesmo! Se a célula não consegue reparar o erro na mo-
lécula de DNA, ela comete “suicídio” ao invés de passar o erro para as
células-filhas. O mecanismo de morte celular programada é chamado de
apoptose. Mas se estiver tudo certo, a célula termina a interfase e inicia o
processo de divisão celular.

Podemos concluir que cada detalhe é importante para o
bom funcionamento da célula e, aqui, durante o ciclo celular,
a célula tem um controle de qualidade muito grande. Nada
pode estar errado, pois as conseqüências podem levar à célula a morte,
fazer com que um órgão não funcione adequadamente ou causar alguma
mal-formação congênita ou doença genética. Não deixe de interagir em
nosso ambiente virtual de aprendizagem!

BIOLOGIA CELULAR89
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Aula: 25
Temática: Mitose
Olá ... na aula de hoje vamos desvendar o mecanismo pelo
qual a célula consegue se dividir! Aqui eu deixo uma pergun-
ta! Qual é o grande objetivo da divisão celular?
A divisão celular é um mecanismo básico para a sobrevivência da célula,
de um órgão, do organismo. É um mecanismo crucial pelo qual todos os
seres vivos se reproduzem.
O tempo de duração da mitose varia com o tipo de células, mas é realizado
pelas células somáticas (todas que formam seu corpo exceto espermato-
zóide e ovócito) e é dividida em 4 fases: prófase, metáfase, anáfase e
telófase.
Durante o período de interfase, mas precisamente na fase G1, uma organe-
la importante que foi duplicada será usada durante o processo de mitose
(e meiose também). Essa organela é o centríolo e sem ela o processo de
divisão não ocorre.
Prófase
O DNA começa a se condensar (se enrolar sobre ele mesmo) formando
os cromossomos. O fuso mitótico, que são filamentos protéicos, (micro-
túbulos) começa a ser produzidos pelos centríolos, os quais se encontram
em pólos opostos na célula. No início o núcleo ainda esta presente, mas à
medida que a prófase acontece o núcleo vai se fragmentando e, ao final, já
se tornou fragmentos de REG dispersos no citoplasma.

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Metáfase
No início da metáfase o núcleo já está completamente fragmentado e os
cromossomos já estão condensados, assumindo uma forma de X. Cada
braço do cromossomo recebe o nome de cromátide e, o ponto de união
deles é denominado centrômero. Os centríolos já produziram os fusos
mitóticos que estão engatados nos centrômeros de todos os cromosso-
mos. A característica principal desta fase é que os centríolos, através do
fuso, congregam todos os cromossomos no meio (aqui chamado de plano
equatorial) da célula.

Anáfase
A terceira fase da divisão celular tem por característica separar os cromos-
somos, que foram organizados no plano equatorial, para os lados opostos
da célula. Então, através do fuso mitótico metade dos cromossomos são
puxados para um lado e metade para o lado oposto, deixando o meio li-
vre.

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Telófase
A última fase da divisão por mitose é caracterizada pela desconexão do
fuso mitótico nos cromossomos. O núcleo celular começa a ser reconstru-
ído em volta de cada conjunto de cromossomos. Os cromossomos come-
çam a se descondensar assumindo a forma de cromatina.
Citocinese
A citocinese não é uma fase da divisão celular. É um processo que ocorre
ao final da telófase que faz com a membrana celular se “estrangule” culmi-
nando com a separação da célula em duas. A citocinese é feita pelas fibras
de actina do citoesqueleto que estão associadas à membrana celular. Ao
final deste processo teremos duas células-filhas idênticas à célula mãe
original.

BIOLOGIA CELULAR92
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Para concluirmos, vocês conseguiram matar a charada? A
grande importância da divisão celular é duplicar o material
genético, segregá-lo e transferí-lo às células filhas. É um
mecanismo único que permite não só a sobrevivência dos organismos,
mas garante a renovação dos tecidos também. Se você estiver com algu-
ma dúvida, não deixe de nos perguntar!

BIOLOGIA CELULAR93
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Aula: 26
Temática: Meiose
Na aula passada, nós vimos como acontece o processo de
divisão celular por mitose. Hoje vamos aprender um tipo
especial de divisão celular, realizada apenas pelas células
sexuais, os espermatozóides e os ovócitos.
Como visto anteriormente, nós temos por célula 46 cromossomos, que
podem ser divididos aos pares, então, podemos tanto afirmar que nossas
células possuem 46 cromossomos quanto 23 pares de cromossomos.
Qualquer alteração no número total de cromossomos (tanto para mais
ou para menos) significa problemas genéticos, que podem se manifestar
como uma síndrome ou uma doença. Durante a fecundação, ou seja, a
união dos cromossomos paternos com os maternos, se nossas células
sexuais possuíssem 46 cromossomos cada, com sua união, não formaría-
mos outra célula com 46 cromossomos, certo? 46 + 46 = 92! 92 cromos-
somos em um genoma humano são incompatíveis com a vida.
Para evitar este problema, a evolução modificou uma divisão celular já
existente (mitose) e fez com que as células sexuais reduzissem seu núme-
ro de cromossomos pela metade, ou seja, de 46 para 23 cromossomos.
Então quando houvesse a fecundação o número normal do genoma hu-
mano seria restaurado (23 + 23 = 46). Mas, depois de vermos como a
meiose ocorre, abordaremos as outras importâncias da meiose.
A divisão por meiose é feita em duas etapas conhecidas como meiose I
e meiose II. A segunda é idêntica a mitose, então não perderemos tempo
para explicar, pois a essa altura vocês já devem ter aprendido!!!! Vamos
nos preocupar em explicar a primeira divisão da meiose que é um pouqui-
nho diferente....
Todos nós já escutamos quando um bebê nasce as pessoas dizendo que
ele tem “os olhos do pai”, “o narizinho da mãe”, etc. Mas você já se per-
guntou como as características genéticas podem se misturar? A resposta
a essa pergunta está em como a meiose ocorre.
A meiose I é a responsável por reduzir o número de cromossomos pela me-
tade suas fases são classificadas como: prófase I (subfases – leptóteno,
zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese), metáfase I, anáfase I e

BIOLOGIA CELULAR94
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telófase I. O resultado final são duas células com 23 cromossomos cada.
Agora cada célula-filha irá passar de novo por um processo de divisão,
meiose II, mas o número de cromossomos não será mais reduzido. As
fases da meiose II são: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II. O
resultado são quatro células com a metade do número de cromossomos.
PRÓFASE I / LEPTÓTENO
O leptóteno é caracterizado pelo início da condensação dos cromossomos,
sendo suas cromátides imperceptíveis ainda. Outra característica é a dis-
tribuição aleatória das moléculas de DNA dentro do núcleo.
Durante as subfases da
prófase I iremos repre-
sentar apenas o núcleo
da célula, pois é dentro
dele que ocorrem as
mudanças mais cru-
ciais.
PRÓFASE I / ZIGÓTENO
Durante o zigóteno os cromossomos já atingiram um grau de condensação
para tornar as cromátides visíveis, mas o processo de condensação só
terminará ao final da prófase I. Outra característica que os cromossomos
começam a se agrupar aos pares. Cada cromossomo fica ao lado do seu
cromossomo homólogo.

Os cromossomos azul e vermelho
são homólogos, pois compartilham
as mesmas informações genéticas,
assim como os cromossomos ver-
des e amarelo.

BIOLOGIA CELULAR95
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PRÓFASE I / PAQUÍTENO
O paquíteno é a subfase mais importante. Aqui acontece o grande passo
evolutivo que permitiu a mistura das informações genéticas. Durante o
paquíteno uma parte do braço dos cromossomos homólogos é quebrada e
trocados entre si. Este processo de permutação é conhecido como cros-
sing-over.

PRÓFASE I / DIPLÓTENO
A fase de diplóteno é caracterizada pela separação do quiasma. O quias-
ma (cruzamento) é o ponto de contato formando entre os cromossomos
homólogos após a permutação. Durante essa fase os homólogos vão se
separando lentamente.
PRÓFASE I / DIACINESE
A última subfase da prófase I se caracteriza pela condensação máxima
dos cromossomos.

Podemos concluir que a meiose tem uma importância na
mistura de genes que possibilita, junto com a fecundação,
uma maior quantidade de opções genéticas para o futuro
organismo, aumentando assim, suas chances de sobrevivência. Até a pró-
xima aula!
Quebra dos Braços
Formação do quiasma
Crossing - over

BIOLOGIA CELULAR96
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Aula: 27
Temática: Aberrações Cromossômicas
Olá turma! Para finalizarmos nossa unidade sobre o núcleo
das células vamos abordar sobre os principais erros que
acomete os cromossomos humanos. Esses erros podem
causar além de sérios problemas de desenvolvimento embrionário até
abortos espontâneos. Vamos lá!
Podemos definir as aberrações cromossômicas como sendo erros numéri-
cos ou estruturais dos cromossomos. Acometem tanto os cromossomos
autossômicos quantos os sexuais.

Aberrações Numéricas
Como já foi visto em aulas anteriores o número de cromossomos que ca-
racteriza a espécie humana é igual a 46 (por célula) ou 23 pares. Qualquer
alteração para mais ou para menos acarretará em uma aberração conhe-
cida como ploidia, quando o número total de cromossomos é afetado e
somia, quando apenas um par de cromossomos em particular é afetado.
A síndrome de Down, por exemplo, é caracterizada pela presença de 47
cromossomos. O par que recebe um cromossomo a mais (21). A síndrome
de Down é conhecida também como trissomia do 21, devido ao fato de
que no par 21 existe um cromossomo a mais (tri) e como o erro só está
neste par (somia).
As causas mais comuns de trissomia do 21 acontecem durante um erro na
divisão meiótica de um dos genitores. Fatores ambientais e idade avança-
da contribuem para o aparecimento da síndrome.
Os erros envolvendo o genoma são mais raros de acontecerem, mas
acontecem! Estão freqüentemente relacionados com a fecundação. Por
exemplo, quando temos a fecundação de dois espermatozóides no mesmo
ovócito produzimos um zigoto onde o número total de cromossomos será
de 69, sendo que cada par terá um cromossomo extra. Nestes casos clas-
sificamos a aberração como sendo uma triploidia.

BIOLOGIA CELULAR97
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Antes de falarmos sobre os erros estruturais, vamos revisar a estrutura de
um cromossomo.
Os cromossomos possuem um ponto de constrição denominado centrô-
mero. O centrômero tem a função de separar o cromossomo em duas par-
tes (ou braços): o braço curto, chamado de p e o braço longo, denominado
de q.

Aberrações Estruturais
Erros estruturais, como o nome já diz, afetam a forma dos cromossomos.
Existem vários tipos de erros em relação a morfologia, mas vamos citar
aqueles mais comuns.

Deleção – quando temos a perda de um ou
mais genes em um mesmo cromossomo.
Neste esquema fica claro que o cromos-
somo perdeu seu gene a. Um exemplo de
deleção é a síndrome de Cri-du-chat ou
síndrome do miado de gato, onde temos
a deleção de um gene no braço p do cro-
mossomo 5.
Braço curto / p
Braço longo / q
CentrômeroObs.: cada quadrado no esquema ao lado
representa um gene.
a
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g

BIOLOGIA CELULAR98
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Inversão – quando genes em um mesmo cromossomo trocam de posição.
Neste esquema está representado um
exemplo de inversão, onde os genes c e d
trocaram de posições. As inversões costu-
mam estar relacionadas a defeitos isolados
do que a síndromes.

Podemos concluir que a mínima alteração na estrutura ou
número de cromossomos levará ao aparecimento de doen-
ças ou síndromes que, apesar dos avanços na medicina e
genética, são incuráveis no presente momento.
a
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
f
g
a

BIOLOGIA CELULAR99
UNIMES VIRTUAL
Aula: 28
Temática: Faça seu Cariótipo
Olá turma! Hoje vocês vão colocar a mão na massa! Estão
prontos para montarem um cariótipo? Siga as instruções
abaixo e organize os cromossomos humanos.
Durante a metáfase, devido ao fato da cromatina estar muito condensada,
pode-se visualizar bem o número e a forma dos cromossomos. Numa cé-
lula somática humana normal encontramos 46 cromossomos: 22 pares de
autossomos e um par de cromossomos sexuais (XX ou XY).
A posição do centrômero determina a forma dos cromossomos metafási-
cos. Quando o centrômero ocupa posição central ou praticamente central,
separando dois braços cromossômicos iguais ou praticamente iguais, o
cromossomo é dito metacêntrico. Quando o centrômero não tem posição
central, de modo a dividir o cromossomo em dois braços de tamanhos
desiguais, ele é denominado submetacêntrico.
Se o centrômero tiver posição sub-terminal ou praticamente terminal, de
modo a separar um braço muito curto ou praticamente não detectável, o
cromossomo será denominado acrocêntrico. Os cromossomos acrocêntri-
cos podem apresentar, no braço curto, regiões que, sob coloração padrão,
apresentam-se com forma arredondada e como se estivessem quase des-
tacadas do restante dos cromossomos. Tais formações denominam-se
satélites e prendem-se às cromátides do braço curto por intermédio de
regiões aparentemente estranguladas, denominadas constrições secun-
dárias.

BIOLOGIA CELULAR100
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Na seqüência: Cromossomos metacêntricos, submetacêntricos e acro-
cêntricos.
Os cromossomos humanos foram classificados por ordem decrescente de
tamanho em sete grupos:
Grupo A - Cromossomos 1-3. São os 3 pares mais longos: 1 e 3 são meta-
cêntricos e 2 é submetacêntrico.
Grupo B - Cromossomos 4-5. São 2 pares de submetacêntricos grandes.
Grupo C - Cromossomos 6-12 e X. São todos os submetacêntricos de
tamanho médio.
Grupo D - Cromossomos 13-15. Três pares de acrocêntricos de tamanho
médio.
Grupo E - Cromossomos 16-18. 16 é metacêntrico e 17 e 18 são subme-
tacêntricos pequenos.
Grupo F - Cromossomos 19-20. Dois pares de metacêntricos muito pe-
quenos.
Grupo G - Cromossomos 21-22 e Y. Acrocêntricos muito pequenos.


Baseado nas informações dadas recorte os cromossomos
da página anterior e tente organizá-los. Caso estiver tendo
dificuldades, siga o modelo abaixo. Mas só em caso de difi-
culdade! Não trapaceie!!!!!!!

BIOLOGIA CELULAR 101
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Nossa aula de hoje tem por objetivo exercitar a montagem
e organização dos cromossomos humanos.
Dica: os cromossomos que não tiver par, são os sexuais. BOA SORTE!

Indicações de Leitura
ESKESEN, S. T.; ESKESEN, F. N.; KINGHORN, B.; RUVINSKY, A. – Periodicity
of DNA on exons. BMC Molec. Biol., 5:12-23, 2004. Disponível em: http://
www.biomedcentral.com/1471-2199/5/12
SEROV, O. & SEROVA, I. – Genes and chromosomes: control of develop-
ment. Ann. Braz. Acad. Cien., 76 (3):529-40, 2004. Disponível em: http://
www.scielo.br/aabc
SOLOMON, D. A.; CARDOSO, M. C.; KNUDSEN, E. S. – Dynamic targe-
ting of the replication machinery to sites of DNA damage. J. Cell Biol.,
166(4):455-63, 2004. Disponível em: http://www.jcb.org/cgi/doi/10.1083/
jcb.200312048

BIOLOGIA CELULAR102
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Resumo - Unidade IV
O núcleo é peça central de toda célula. Dentro dele, o material
genético faz seus mecanismos de replicação e transcrição,
protegido contra agressões do meio externo. A molécula de
DNA é uma dupla fita formada por componentes químicos denominados
nucleotídeos. Estes se agrupam de forma randômica para forma a fita de
DNA ou RNA, a fita complementar durante o processo de transcrição, cuja
função é levar as informações contidas no DNA para o citoplasma. A divi-
são celular pode ser feita de duas maneiras, dependendo do tipo de célula
envolvida: mitose, para as células somáticas e meiose para as células
sexuais. A divisão celular, tanto por mitose quanto meiose, garante as
células-filhas às informações genéticas passadas pela célula-mãe.

Referências Bibliográficas
CARVALHO, H. F. & RECCO-PIMENTEL, S. H. A célula 2001. São Paulo. Ed.
Manole. 2001.
DE ROBERTIS, E. M. F. Base da Biologia Celular e Molecular. Rio de
Janeiro. Ed. Guanabara & Koogan. 3ª ed. 2001.
LEWIS, R. – Genética Humana: Conceitos e Aplicações. Rio de Janeiro.
Guanabara & Koogan, 2004.
PIERCE, B. A. – Genética: Um Enfoque Conceitual. Rio de Janeiro. Gua-
nabara & Koogan, 2004.


Glossário
• Apoptose – morte programada da célula.
• Códon – trinca de nucleotídeos responsáveis pela formação de um ami-
noácido.
• Cromatina – união da fita de DNA com as histonas.

BIOLOGIA CELULAR 103
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• Enzimas de restrição – também conhecidas como endonucleases, sua
função reconhecer seqüências específicas de nucleotídeos e retirá-los da
molécula de DNA.
• Eucromatina – porção da fita de DNA que esta transcrevendo, ou seja,
produzindo moléculas complementares de RNA.
• Genoma – conjunto dos cromossomos encontrado nas células. O geno-
ma é característico em cada espécie.
• Heterocromatina – porção da fita de DNA que não está transcrevendo,
ficando, assim, enrolada sobre ela mesma.
• Histonas – conjunto de proteínas associadas ao DNA para formar a
estrutura da cromatina.
• Síndrome – conjunto de alterações morfológicas e funcionais presentes
num indivíduo.

BIOLOGIA CELULAR104
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Exercício de auto-avaliação IV

1) São constituintes morfológicos do núcleo, exceto:
Heterocromatina
Poro nuclear
Lisossomo
Nucléolo
2) Quando a célula está em grande atividade de síntese, devemos encontrar dentro de
seu núcleo grande quantidade de qual componente abaixo?
Cromatina
Nucléolo
Heterocromatina
Eucromatina
3) O número de cromossomos que possui o genoma humano é de:
23 cromossomos
23 pares de cromossomos
46 pares de cromossomos
92 cromossomos
4) O material genético DNA é composto por quais componentes químicos abaixo?
Ribose + fosfato + nucleotídeo
Ribose + fosfato + base nitrogenada
Desoxirribose + fosfato + nucleotídeo
Desoxirribose + fosfato + base nitrogenada
5) Qual das seqüências abaixo corresponde a transcrição da seqüência de DNA “A-T-C-
C-G-A-A-T-T-G”?
T-A-G-G-C-U-U-A-A-C
U-A-G-G-C-U-U-A-A-C
U-A-G-G-G-U-U-A-A-C
A-A-G-G-C-U-U-A-A-C
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)

BIOLOGIA CELULAR 105
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Unidade V
Matriz Extracelular

Objetivos
Apresentar os principais componentes da matriz extracelular, como estes intera-
gem entre si, suas principais funções e relacionar como o “câncer” consegue de-
sestruturar a matriz extracelular durante sua progressão; bem como os sistemas
de controle usados pelo organismo na tentativa de bloquear a ação das células
cancerígenas.
Plano de Ensino
Esta unidade conta com as seguintes aulas:
Aula: 29 – Matriz Extracelular
Aula: 30 – Biologia do Câncer
Aula: 31 – Neoplasias Benignas e Malignas
Aula: 32 – Sistemas de Controle

BIOLOGIA CELULAR106
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Aula: 29
Temática: A Matriz Extracelular
Hoje nosso assunto é sobre a matriz extracelular. A matriz
pode ser definida como sendo o meio externo a células ou
como o meio ambiente onde as células habitam.
Cada tecido apresenta um grau variado em termos de quantidade e com-
ponentes em sua matriz. Essa diferença e, entre outras características, é
que nos possibilita diferenciar os vários tecidos presentes no organismo.
A matriz extracelular apresenta dois componentes principais: os fibrilares
e os não-fibrilares. A seguir vamos detalhar os dois tipos.
a) Componentes Fibrilares
Fazendo parte desta categoria vamos encontras as proteínas que fazem
parte da família colágeno e o sistema elástico.
Proteínas da Família Colágeno
A família colágeno é representada por um grupo de proteínas que possuem
função estrutural, ou seja, dão resistência e estabilidade aos tecidos. O
colágeno é a proteína mais abundante do corpo.
O colágeno é sintetizado por uma célula denominada fibroblasto. Como
toda proteína, sua síntese requer o uso de aminoácidos como matéria-
prima, em particular três aminoácidos são utilizados para a fabricação dos
diferentes tipos de colágenos: lisina, prolina e glicina. Um co-fator é indis-
pensável na produção, à vitamina C, sem ela o fibroblasto não consegue
absorver os aminoácidos e conseqüentemente não haverá a produção de
colágeno.
Uma vez absorvidos, os aminoá-
cidos são modificados pelo REG e
CG e uma proteína-base é sinteti-
zada, o tropocolágeno. Devido ao
fato do colágeno ser uma proteína
muito grande, não pode ser monta-
do dentro da célula, então, o fibro-
blasto sintetiza o tropocolágeno e
o joga para o meio extracelular.
Vit.C lis.+prol.+glic.
Tropocolágeno

BIOLOGIA CELULAR 107
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Quando o tropocolágeno cai no meio extra, os diferentes tipos de colágeno
começam a ser montados, de acordo com a necessidade de cada tecido.
Existem mais de 10 tipos diferentes de colágenos. A classificação é base-
ada conforme sua descoberta e localização no organismo. A seguir vamos
descrever as quatro moléculas básicas que compõem a família colágeno.
Colágeno tipo IV – formando por moléculas de tropocolágeno. É o coláge-
no menos resistente. Pode ser encontrado nas membranas basais tendo
como função servir de filtro para moléculas diversas.
Colágeno tipo III – formado pelo conjunto de tropocolágenos, recebendo
a denominação de fibrilas de colágeno. Apresentam pouca resistência,
mas são mais resistentes do que o colágeno IV. Podem ser encontrados
em órgãos moles, tais como: fígado, baço tecido adiposo. São encontra-
dos formando redes e têm papel de suporte estrutural para as células. O
colágeno do tipo III era classificado anteriormente como sendo uma fibra
à parte, as fibras reticulares (devido sua organização em rede – retículo).
Atualmente não usamos essa classificação, pois sabemos que se trata
de um tipo de colágeno. Mesmo assim, em algumas referências, ainda se
pode encontrar a denominação fibra reticular.
Colágeno tipo II – formado pelo conjunto de fibrilas, recebem o nome de
fibras de colágeno. São mais resistentes, porém apresentam certo grau
de elasticidade. São encontrados, principalmente, na matriz das cartila-
gens. Apresentam função estrutural.
Colágeno tipo I – formado pelo conjunto de fibras, recebe o nome de feixe
de fibras de colágeno. É o colágeno mais resistente e o menos elástico.
Possui papel de resistência a tração. Pode ser encontrado na pele e em
locais onde o movimento tem que ser limitado, como por exemplo, nos
discos intervertebrais da coluna. Na pele, quando o colágeno do tipo I é
esticado além de seu limite, acaba se rompendo formando as famosas
“estrias”.
Os outros colágenos seguem o mesmo tipo de classificação, ou seja, tro-
pocolágeno ou fibrilas de colágeno ou fibras de colágeno ou feixes de fi-
bras de colágeno. Por exemplo: o colágeno tipo V, que pode ser encontrado
na pele, no osso, forma feixes de fibras; outro exemplo é o colágeno tipo
VII que forma fibrilas de colágeno entre a epiderme e a derme.
Sistema Elástico
O sistema elástico, como o próprio nome já indica, tem a função de dar
elasticidade ao tecido. Apresenta como proteína-base a elastina e, de-
pendendo da quantidade de elastina presente, podemos ter três tipos de

BIOLOGIA CELULAR108
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proteínas: as fibras elaunínicas, oxitalânicas e elásticas maduras.
São formadas igualmente pelos fibroblastos e são ricas em lisina e prolina
e não chegam a formar feixes de fibras. Quanto maior a quantidade de
elastina presente maior será sua elasticidade, sendo as fibras elaunínicas
as menos elásticas e as elásticas maduras as mais elásticas.
As fibras do sistema elástico podem ser encontradas em vários locais,
como na pele, nos tendões, nos vasos sanguíneos, na cartilagem, etc.
b) Componentes Não-Fibrilares
Também conhecida como substância fundamental amorfa, denominação
esta que não agrada muito os histologistas, inclusive o professor que vos
escreve, os componentes não-fibrilares são compostos por uma superfa-
mília de proteínas que não possuem uma forma definida (por isso a deno-
minação amorfa; a = não, morphos = forma). Seus principais componen-
tes são as glicosaminoglicanas e as proteoglicanas.
Glicosaminoglicanas
São moléculas de polissacarídeos formados por dissacarídeos que se re-
petem e, por sua vez, são constituídos por um açúcar (normalmente sul-
fatado) e um ácido urônio (glicurônico ou idurônico). São classificadas em
quatro classes: ácido hialurônico, condroitim e dermatam-sulfato, hepa-
ram-sulfato e queratam-sulfato. Suas funções são de formarem interações
com os tecidos epitelial e conjuntivo para dar estrutura às células. Abaixo
esta representada uma tabela com as principais localizações das glicosa-
minoglicanas.
GlicosaminoglicanaLocalização
Ácido HialurônicoCartilagem, derme, líquido sinovial.
Queratam-sulfatoCartilagem, córnea, disco intervertebral.
Heparam-sulfatoVasos sanguíneos, membrana basal, pulmões.
Condroitim-4-sulfatoCartilagem, osso, córnea, vasos sanguíneos.
Condroitim-6-sulfatoCartilagem, vasos sanguíneos.
Dermatam-sulfatoVálvulas cardíacas, vasos sanguíneos, pele.
Proteoglicanas
Quando as glicosaminoglicanas se associam a um núcleo protéico, for-
mam uma classe de macromoléculas denominadas de proteoglicanas.
Abaixo está representada a estrutura das proteoglicanas.

BIOLOGIA CELULAR 109
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As proteoglicanas possuem funções como:
• Quando associadas à membrana basal formam filtros moleculares;
• Quando associadas ao colágeno dão resistência mecânica aos tecidos;
• Servem de sítio de ligação para moléculas sinalizadoras;
• Funcionam como uma rede diminuindo a movimentação de microorga-
nismos e células metastáticas.
• Podem estar associadas à membrana plasmática desempenhando fun-
ção de proteínas de membrana;
Existem vários tipos de proteoglicanas sendo sua classificação de acordo
com o tecido em que se encontram. Outra característica é que, dependen-
do do tecido onde residem, as proteoglicanas assumem funções específi-
cas, além daquelas já mencionadas acima.

Podemos concluir afirmando que, sem dúvida, a interação
célula-célula e célula-matriz e de indispensável valia para
o equilíbrio fisiológico do organismo. A formação de com-
plexos protéicos possibilita uma especialização evolutiva que colocou os
vertebrados superiores em seu lugar no topo da cadeia alimentar.
Gostou da aula? Então, não deixe de interagir em nosso espaço virtual de
aprendizagem!
Núcleo protéico
glicosaminoglicanas

BIOLOGIA CELULAR110
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Aula: 30
Temática: Biologia do Câncer (Neoplasia)
Olá turma! Hoje veremos um assunto de extrema importân-
cia biológica que apresenta alguns mitos que precisam ser
esclarecidos. Vamos abordar como ocorre e as característi-
cas principais, de uma das doenças mais antigas e mortais .... o câncer
(neoplasia).
“Se quisermos encontrar alguém que nos diga em realidade o que são
as neoplasias, não creio que encontraríamos um só homem sobre a
Terra capaz de fazê-lo”.
Rudolph Virchow, 1863
Um dos primeiros mitos que devem ser derrubados sobre o “câncer” é que
não existe “câncer”. Confuso? Na realidade não! O termo câncer foi usado
pelos primeiros pesquisadores sobre a forma da lesão que eles encontra-
ram. Câncer vem do grego carkynos que significa caranguejo. O termo
médico/científico correto é neoplasia (neo = novo; plasis = crescimen-
to). Portanto, neoplasia é um novo crescimento, e o “câncer” é mesmo um
novo crescimento de células.
Uma célula neoplásica é aquela que teve seu material genético (DNA) alte-
rado e, a partir dessa alteração ela começa a se dividir de forma “anormal”,
se comparada com as células normais do organismo. O termo anormal é
de certa forma mal empregado, pois aqui existe outro mito, de que as cé-
lulas neoplásicas se dividem sem controle. Na realidade, “elas” têm total
controle de tudo!! (vocês entenderam o motivo)
Uma pergunta: Quais as células do organismo que são mais propensas a
se tornarem células neoplásicas? A resposta é simples: todas aquelas que
conseguem se dividir! Vocês já ouviram dizer que alguém morreu de “cân-
cer” no coração? Eu, particularmente, nunca vi. Pode acontecer? Pode!
Na biologia não existem regras claras, mas é bem difícil porque as células
musculares cardíacas não apresentam a característica de se dividirem.
Então, podemos concluir que quanto mais divisão uma célula sofrer, maior
a chance dela se tornar uma célula neoplásica! Sim, teoricamente! Como
eu disse, não há regras fixas. Existem vários fatores associados. Mas não
se aflijam, veremos em detalhes. Toda a célula neoplásica apresenta três
características em comum:

BIOLOGIA CELULAR 111
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• Progressividade – crescimento tecidual excessivo, não-coordenado e
contínuo;
• Independência – ausência de resposta aos mecanismos de controle;
• Irreversibilidade – mesmo na ausência dos estímulos de progressão, as
células neoplásicas continuam a se dividir.
Nomenclatura das Neoplasias
A nomenclatura se baseia em duas características: origem e comporta-
mento das neoplasias.
Origem – as neoplasias podem se originar do tecido epitelial, do mesên-
quima ou ter origem embrionária (dos folhetos ectoderma, mesoderma e
endoderma).
Comportamento – em relação a este tópico as neoplasias podem ser be-
nignas ou malignas.
Para neoplasias benignas nós utilizamos o sufixo –oma, tanto para neopla-
sias de origem epitelial e mesenquimal. Exemplos: adenoma de hipófise
(adeno = glândula + oma). Temos, então, uma neoplasia benigna da glân-
dula hipófise. Leiomioma (leio = liso + mio = músculo + oma). Neste
exemplo, temos uma neoplasia benigna de músculo liso.
Quando vamos dar a nomenclatura para as neoplasias malignas o sufixo
muda conforme a origem: usamos carcinoma para neoplasias epiteliais e
sarcoma para neoplasias mesênquimais. Exemplos: adenocarcinoma de
tireóide (adeno = glândula + carcinoma); neoplasia maligna da glândula
tireóide. Osteosarcoma (osteo = osso + sarcoma), neoplasia maligna
de osso.
Em relação às neoplasias de origem embrionária, nós usamos a deno-
minação de teratoma e, em sua maioria são todas neoplasias malignas.
Outro ponto interessante é que nós temos algumas exceções. Existem
neoplasias que terminam em oma, mas não são benignas e sim malig-
nas: Seminoma, pela terminação classificaríamos como benigno, mas é
uma neoplasia maligna do testículo. Outra exceção é que existem certas
“condições clinicas” que terminam em oma, mas não são neoplasias: he-
matoma: quando um vaso sanguíneo rompe sob a pele e a área fica “roxa”
temos um hematoma, que nada mais é do que o extravasamento de san-
gue para a matriz extracelular.

BIOLOGIA CELULAR112
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Causas das Neoplasias
As causas para o aparecimento das neoplasias podem ser divididas em
três categorias: causas ambientais, causas genéticas e a associação
das duas. As causas ambientais podem ser subdivididas em: fatores fí-
sicos (radiação, luz ultravioleta, raio-X), fatores químicos (drogas, álcool,
formol, etc.) e fatores biológicos (vírus, bactérias). Todos esses fatores
são conhecidos, genericamente, como carcinógenos.
Os fatores genéticos são erros no DNA que são transmitidos para os fi-
lhos. Sabemos hoje que vários tipos de neoplasias são hereditárias, como
por exemplo, as neoplasias de mama e estômago. Mas isso não significa
que uma pessoa em cuja família há historio de neoplasia de mama, por
exemplo, irá desenvolver obrigatoriamente o mesmo tipo. A probabilidade
aumenta, mas não é 100% certo!

Na aula de hoje vimos algumas características básicas das
neoplasias, aprendemos que o termo “câncer”,amplamente
utilizado, não é o mais correto e que os fatores relacionados
ao seu aparecimento não são tão fáceis de serem evitados!
Se você estiver com alguma dúvida, não deixe de nos perguntar.

BIOLOGIA CELULAR 113
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Aula: 31
Temática: Diferenças entre as Neoplasias Benigna
e Maligna

Olá turma! Hoje, em continuação a aula sobre neoplasia,
discutiremos algumas características que nos permitem di-
ferenciar as neoplasias benigna da maligna.
Características Gerais
• Todos apresentam parênquima e estroma;
• As células se assemelham aquelas do órgão onde a neoplasia surgiu;
• As células continuam a desempenhar algumas das funções normais;
• Não contribuem para a homeostasia do organismo;
• Geralmente crescem mais rápido do que as células vizinhas;
• Algumas neoplasias benignas e todas as malignas nunca param de crescer;
• Apresentam algum grau de desarranjo na arquitetura histológica;
Neoplasias Benignas
• As células e a arquitetura histológicas são semelhantes ao tecido nor-
mal (células bem-diferenciadas);
• As células estão cercadas por uma cápsula de tecido conjuntivo;
• Causam lesões por compressão;
• Crescem lentamente e apresentam poucas figuras de mitose.
Neoplasias Malignas
• As células e a arquitetura histológica são bizarras;
• Não apresentam cápsula;
• Causam lesões por invadirem e destruírem tecidos vizinhos;

BIOLOGIA CELULAR114
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• Crescem rapidamente, apresentando várias figuras de mitose;
• Têm o “poder” de se espalharem para sítios distantes (metástase).
• Provocam sangramentos freqüentes;
Metástase
Metástase pode ser definida como a migração de células neoplásicas ma-
lignas para locais distantes do foco primário (de onde a neoplasia come-
çou). Para conseguirem migrar, as células neoplásicas “pegam carona”
na corrente sanguínea, através das veias ou pelo sistema linfático (a via
preferida!). A seguir, vamos descrever as etapas da metástase:
O primeiro passo do processo de metástase é quando a célula neoplásica
quebra as junções entres as células vizinhas, ficando “livre”.
O próximo passo é a interação da célula neoplásica com uma proteína da
matriz extracelular denominada laminina. Neste estágio a célula neoplási-
ca fabrica também uma enzima chamada colagenase tipo IV, para poder
abrir caminho na matriz e se mover pelo tecido conjuntivo.
A essa altura já devem existir dezenas de células neoplásicas e, para nutrir
esse “bando”, as células neoplásicas produzem proteínas denominada IL-8
(Interleucina tipo 8) e VEGF (Fator de Crescimento Vascular derivado do
Endotélio) para produzirem seu próprio vaso sanguíneo. Assim, roubam
os nutrientes destinados as células normais do tecido e se mantêm cres-
cendo.

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Após atravessar a matriz extracelular em direção ao um vaso (veia ou
linfático) a célula neoplásica produz E-caderina, uma proteína de matriz
responsável pela fixação nas células endoteliais. Uma vez fixada no vaso
a célula ganha seu interior, podendo migrar para qualquer local do organis-
mo. Para sair do vaso e colonizar seu novo tecido, a célula faz o mecanis-
mo inverso.
Outra maneira de classificarmos as neoplasias pode ser feita de acordo
com duas características: o grau e o estadiamento. Ambos são determina-
dos para oferecer um prognóstico e um plano de tratamento.
Grau – determinado pelo patologista, reflete o grau de diferenciação da
neoplasia. Varia do grau I ao V, sendo o primeiro, células bem diferenciadas
e o grau V o pior de todos, significando invasão dos tecidos adjacentes.
Estádio – determinado pelo clínico para determinar a extensão da neopla-
sia, ou seja, o quão longe a neoplasia se espalhou.
• Estádio I – menor que 1 cm de diâmetro e sem metástase;
• Estádio II – maior que 1 cm e/ou sintomático e/ou há metástases em
linfonodos adjacentes;
• Estádio III – neoplasia infiltrativa e/ou sem ressecção e/ou há metásta-
ses distantes.
Um sistema alternativo é o TNM. Sendo T para Tumor, N para nódulos
linfáticos (linfonodos) e M para metástase, assim temos:
T1 – tumor primário menor que 1 cm;
T2 – tumor primário maior que 1 cm;
T3 – tumor primário invadiu algum tecido que não pode ser retirado.
N0 – sem tumor em nódulos linfáticos adjacentes;
N1 – presença de tumor em nódulos linfáticos adjacentes;
N2 – presença de tumor em vários nódulos linfáticos adjacentes e/ou em
nódulos distantes.
M1 – sem metástases distantes;
M2 – com metástases distantes.

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Podemos concluir que a classificação das neoplasias não é
uma tarefa fácil. O observador tem que possuir olhos trei-
nados, pois as neoplasias benignas, principalmente no seu
começo, se assemelham ao tecido normal. Outro dado curioso é que, para
uma pessoa começar a sentir os primeiros sintomas referente à neoplasia
já se multiplicaram cerca de 1 milhão de células neoplásicas! E de 1 milhão
para 1 bilhão de células é um processo relativamente rápido!
Vamos interagir! Até a próxima aula!

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Aula: 32
Temática: Sistemas de Controle
Olá alunos! Para podermos terminar nosso assunto sobre
neoplasias, hoje vamos estudar os sistemas de controle que
as células possuem.
Todas as nossas células possuem mecanismos para evitar a transforma-
ção neoplásica. Esses mecanismos são conhecidos como sistemas de
controle e podem ser divididos em: sistemas mecânicos, químicos e
genéticos. Um dos conceitos que, a maioria das pessoas desconhece, é
que quando temos uma multiplicação das células neoplásicas, muitas de-
las são destruídas por esses sistemas de controle e, fica evidente que por
alguma razão, para as outras células neoplásicas restantes, estes mesmos
sistemas não funcionam, senão não teríamos neoplasias, certo?
Um sistema mecânico bastante eficiente é chamado de inibição por con-
tato. Quando as células em um tecido que esta se reparando, por exemplo,
sabem à hora de parar de se dividir para não irem além do normal? A res-
posta está no contato! Quando células que estão se dividindo se encostam
param imediatamente sua divisão. Este mecanismo ocorre graças a uma
glicoproteína presente na superfície de membrana denominada glicocálice
(lembram da aula de membrana). Só que as células neoplásicas conse-
guem alterar a estrutura do glicocálice para que não funcione, assim,
impedindo a inibição por contato.
Outro fator, agora químico, se encontra presente durante a interfase, na
fase G1 do ciclo. Um dos sistemas de freio interno se faz quando o mi-
croambiente se torna desfavorável ou quando existe uma lesão prévia no
DNA (como é o caso das neoplasias). Quando a lesão pé percebida, a cé-
lula entre em um estado de latência permanente (fase G0). Mas, de novo,
as células neoplásicas conseguem driblar os mecanismos que segurança,
mesmo estando em G0, e produzem proteínas necessárias a divisão ce-
lular.
Sem dúvida nenhuma, os fatores mais importantes no controle do ciclo
são os genéticos. Podem ser classificados em: proto-oncogenes, onco-
genes e os genes supressores tumorais ou anti-oncogenes.
Proto-oncogenes – são genes normais responsáveis pela função, progres-
são e diferenciação celular. São considerados genes-chaves. Um exemplo

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é o gene c-src, cuja expressão produz uma proteína denominada vinculina,
importante durante a citocinese.
Oncogenes – são os proto-oncogenes que tiveram sua estrutura alterada,
tornando-se “genes-maus”, responsáveis por super-expressarem proteí-
nas levando ao aparecimento das neoplasias.
Anti-oncogenes – são genes responsáveis por frear o ciclo celular. Um
dos mais conhecidos genes supressores é o Rb. Retinoblastoma é um
tipo de neoplasia maligna infantil da retina. Sua inativação ou ausência
leva ao aparecimento da doença. Porém, o mais famoso de todos é o P53.
Sua ativação leva a célula a sofrer um processo denominado de apoptose,
ou seja, morte celular programada.
O p53 é o principal freio para a progressão das células neoplásicas, porém
quando a célula tem seu DNA danificado, o p53 deixa de funcionar, impe-
dindo a morte programada e culminando com a multiplicação das células.

Concluindo, quando a técnica de engenharia genética per-
mitir alterar os genes in loci, poderemos reparar o p53 fazen-
do com que todas as células neoplásicas sofram apoptose.
Aqui eu deixo uma questão relevante: será que esta alternativa é interes-
sante para todos?

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Indicação de Leitura
ROW, I. & MORO, A. M. – Medicina Molecular. São Paulo. Roca, 1999.
STARCHER, B., AYCOCK, R. L.; HILL, C. H. – Multiple roles for elastic fibers
in the skin. J. Histochem. & Cytochem., 53(4):431-43, 2005. Disponível
em: http://www.jhc.org
WHEATLEY, D. N. – Cell biology as the basis of a better understanding
of cancer. Cancer Cell Inter., 5:33-35, 2005. Disponível em: http://www.
cancerci.com/content/5/1/33

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Resumo - Unidade V
Todas as nossas células estão cercadas por um grupo de
proteínas denominadas de matriz extracelular. A matriz é in-
dispensável para o equilíbrio fisiológico das células. A matriz
também bloqueia o avanço de agentes estranhos, tendo uma função de
proteção. A neoplasia sem dúvida é uma das doenças mais terríveis que
acomete a humanidade, entender seu processo biológico é fundamental
para encontrarmos mecanismos mais específicos de tratamento.

Referências Bibliográficas
GELLER, M – Diagnóstico e Tratamento das Doenças Imunológicas. Rio
de Janeiro. Elsevier. 2005.
POIRIER, J. Histologia molecular: Texto e atlas. São Paulo. Ed. Santos.
2003.
ROW, I. & MORO, A. M. – Medicina Molecular. São Paulo. Roca, 1999.
THOMPSON & THOMPSON – Genética Médica. Rio de Janeiro. Guanaba-
ra & Koogan. 6ª ed., 2002.

Glossário
• Amorfa – sem forma definida.
• Arquitetura histológica – como as células em um tecido estão organi-
zadas.
• Carcinógenos – qualquer agente que causa ou aumenta a incidência do
aparecimento de uma neoplasia.
• Estroma – tecido conjuntivo.
• Fibroblasto – célula responsável pela produção da matriz extracelular
do tecido conjuntivo.

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• Linfonodo – também chamados de nódulos linfáticos, são tecidos onde
ocorrem à produção de células de defesa do organismo.
• Loci – termo de origem grega que significa locais (locus é o singular).
• Metástase – capacidade que as células neoplásicas possuem em colo-
nizar órgãos distantes do foco original.
• Parênquima – tecido de preenchimento. Nas células animais é sinôni-
mo de epitélio.
• Sistema linfático – sistema de vasos auxiliares que drenam as impure-
zas eliminadas das células.

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Exercício de auto-avaliação V

1) A matriz não-fibrilar é composta por:
Glicosaminoglicanas e colágeno
Glicosaminoglicanas e proteoglicanas
Proteoglicanas e elastina
Proteoglicanas e colágeno
2) Qual das alternativas abaixo representa a ordem correta para a formação dos feixes
de fibras de colágeno?
Tropocolágeno – Miofibrilas – Fibras - Feixes
Fibrilas – Fibras - Feixes
Tropocolágeno – Fibras – Fibrilas – Feixes
Tropocolágeno – Fibrilas – Fibras - Feixes
3) Os colágenos do tipo IV e tipo II são encontrados, respectivamente:
Membrana basal e pele
Pele e cartilagem
Membrana basal e cartilagem
Cartilagem e osso
4) São funções das proteoglicanas, exceto:
Formar filtros moleculares
Retardam a movimentação de organelas
Desempenham função de proteínas de membrana
Resistência mecânica aos tecidos
5) Em relação as neoplasias malignas é correto afirmar que:
Apresentam cápsula de tecido conjuntivo
Apresentam poucas figuras de mitose
Sua nomenclatura termina com o sufixo oma
Possuem a capacidade de colonizar sítios distantes
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
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