Citoplasma Químico e Metabolismo Celular

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Composição química e bioquímica- Metabolismo
ESTRUTURA QUÍMICA E METABOLISMO CELULAR
A Citologia estuda a célula, sua estrutura e funções. No entanto para podermos entender bem uma célula
precisamos primeiro conhecer do que ela é feita.
Componentes químicos da célula
CÉLULAS CÉLULAS
CONSTITUINTES ANIMAIS VEGETAIS
% %
Água 60 75
Substâncias minerais 4,3 2,45
Glicídios 6,2 18,0
Substâncias
orgânicas Lipídios 11,7 0,5
Proteínas 17,8 4,0

Água
Um dos componentes básicos da célula é a água. A água é solvente universal; para que as substâncias
possam se encontrar e reagir, é preciso existir água.
A água também ajuda a evitar variações bruscas de temperatura, pois apresenta valores elevados de calor
específico, calor de vaporização e calor de fusão.
Organismos pecilotérmicos não podem viver em lugares com temperaturas abaixo de zero, pois como não
são capazes de controlar a temperatura do corpo a sua água congelaria e os levaria à morte.
Nos processos de transporte de substâncias, intra e extracelulares, a água tem importante participação,
assim como na eliminação de excretas celulares.
A água também tem função lubrificante, estando presente em regiões onde há atrito, como por exemplo,
nas articulações.
Variação da taxa de água nos seres vivos.
A quantidade de água varia de acordo com alguns fatores:
1º - Metabolismo: é o conjunto de reações químicas de um organismo, podendo ser classificado como
metabolismo energético e plástico. Quanto maior a atividade química (metabolismo) de um órgão, maior o
teor hídrico.

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Quantidade de água em porcentagens do
peso total em alguns órgãos humanos
Encéfalo de embrião 92,0
Músculos 83,4
Cérebro 77,8
Pulmões 70,9
Coração 70,9
Osso 48,2
Dentina 12,0

2º - Idade: o encéfalo do embrião tem 92% de água e o do adulto 78%.A taxa de água em geral decresce
com a idade.
3º - Espécie: na espécie humana há 64% de água e nas medusas (água-viva) 98%.Esporos e sementes
vegetais são as estruturas com menor proporção de água (15%).

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Sais Minerais
Aparecem na composição da célula sob duas formas básicas: imobilizada e dissociada. Se apresentam sob
a forma imobilizada como componentes de estruturas esqueléticas (cascas de ovos, ossos, etc.). Sob
forma dissociada ou ionizada aparecem como na tabela abaixo:
Cálcio Componente dos ossos e dentes. Ativador de certas enzimas. Por exemplo : enzimas da
(Ca2+) coagulação .
Magnésio
Faz parte da molécula de clorofila; é necessário, portanto , à fotossíntese.
( Mg2+)
Presente na hemoglobina do sangue, pigmento fundamental para o transporte de oxigênio.
Ferro
Componente de substâncias importantes na respiração e na fotossíntese (citocromos e
(Fe2+)
ferrodoxina).
Tem concentração intracelular sempre mais baixa que nos líquidos externos. A membrana
Sódio plasmática, por transporte ativo, constantemente bombeia o sódio, que tende a penetrar por
(Na+) difusão. Importante componente da concentração osmótica do sangue juntamente com o K
.
É mais abundante dentro das células que fora delas. Por transporte ativo, a membrana
Potássio plasmática absorve o potássio do meio externo. Os íons sódio e potássio estão envolvidos nos
(K+) fenômenos elétricos que ocorrem na membrana plasmática, na concentração muscular e na
condução nervosa.



Fosfato Componente dos ossos e dentes. Está no ATP, molécula energética das atividades celulares.
(PO4-3) É parte integrante do DNA e RNA, no código genético.
Cloro
Componente dos neurônios (transmissão de impulsos nervosos ).
(Cl-)
Iodo
Entra na formação de hormônios tireoidianos.
(I-)

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Glicídios
Os glicídios são também conhecidos como açúcares, sacarídios, carboidratos ou hidratos de carbono. São
moléculas compostas principalmente de: carbono, hidrogênio, oxigênio. Os açúcares mais simples são os
monossacarídios, que apresentam fórmula geral . O valor de n pode variar de 3 a 7 conforme o
tipo de monossacarídio. O nome do açúcar é dado de acordo com o número de átomos de carbono da
molécula, seguido da terminação OSE. Por exemplo, triose, pentose,hexose. São monossacarídios
importantes: glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose.
n Fórmula Nome
3 Triose
4 Tetrose
5 Pentose
6 Hexose
7 Heptose

A junção de dois monossacarídeos dá origem a um dissacarídio.Ex. sacarose.
Quando temos muitos monossacarídeos ligados, ocorre a formação de um polissacarídeo, tal como o
amido, o glicogênio, a celulose, a quitina, etc.
Os glicídios são a fonte primária de energia para as atividades celulares, podendo também apresentar
funções estruturais, isto é, formar estruturas celulares. Enquanto as plantas produzem seus próprios
carboidratos, os animais incorporam-nos através do processo de nutrição.



(conjunto das transformações químicas)
Anabolismo - reações químicas de síntese, que "juntando"moléculas simples produzem
moléculas maiores
Catabolismo - reações químicas de análise (decomposição) que "quebrando" moléculas
Metabolismo grandes separam suas unidades menores

Tabela - Monossacarídeos
Carboidrato Papel biológico
Ribose Uma das matérias-primas necessárias à produção de ácido ribonucléico.
Pentoses
Desoxirribose Matéria-prima necessária à produção de ácido desoxirribonucléico (DNA).
é a molécula mais usada pelas células para obtenção de energia. é fabricada
Glicose pelas partes verdes dos vegetais, na fotossíntese. Abundante em vegetais, no
Hexoses sangue, no mel.
Frutose Outra hexose, também com papel fundamentalmente energético.
Galactose Um dos monossacarídeos constituinte da lactose do leite. Papel energético.

Tabela



Monossacarídeos
Onde é encontrado e papel
Carboidrato
constituintes
biológico
Em muitos vegetais. Abundante na
Sacarose glicose + frutose cana-de-açúcar e na beterraba. Papel
energético.
Encontrado no leite. Papel
DISSACARÍDEOS Lactose glicose + galactose
energético.
Encontrado em alguns vegetais.
Provém da digestão do amido no
Maltose glicose + glicose
tubo digestivo de animais. Papel
energético.
Encontrados em raízes, caules e
folhas. O excesso de glicose
Amido muitas moléculas de glicose
produzido na fotossíntese é
armazenado sob forma de amido.
Componente esquelético da parede
POLISSACARÍDEOS de células vegetais, funcionando
Celulose muitas moléculas de glicose
como reforço. é o carboidrato mais
abundante na natureza.
Encontrado no fígado e nos
Glicogênio muitas moléculas de glicose músculos. Constitui a reserva
energética dos animais.

IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE ALGUNS CARBOIDRATOS
Reagente Lugol q identificação de amido (polissacarídeo).
(cor castanho-clara) q muda sua cor para azul-violeta (roxa).
q aquecido na presença de glicose forma um precipitado amarelo-escuro
Reagente Benedict (alaranjado).
(cor azul)
q aquecido na presença de sacarose forma um precipitado amarelo-claro.

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Lipídios
A principal propriedade deste grupo de substâncias é o fato de serem insolúveis em água. Essas
substâncias são formadas por C, H e O, mas em proporções diferentes da dos carboidratos.
Fazem parte deste grupo as gorduras, os óleos, as ceras e os esteróides. As gorduras e os óleos formam o
grupo dos triglicerídios, pois, por hidrólise, ambos liberam um álcool chamado glicerol e 3 "moléculas"
de ácidos graxos. O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado. O saturado é aquele onde há somente
ligações simples entre os átomos de carbono, como por exemplo, o ácido palmítico e o ácido esteárico. O
ácido graxo insaturado possui uma ou mais ligações duplas entre os carbonos, como, por exemplo, o ácido
oléico.
R = 10 ou mais átomos de carbono.

Um lipídio é chamado "gordura" quando está no estado sólido à temperatura ambiente; caso esteja no
estado líquido será denominado "óleo".
As ceras são duras à temperatura ambiente e macias quando são aquecidas. As ceras, por hidrólise, liberam
"uma" molécula de álcool e ácidos graxos, ambos de cadeia longa.
Os esteróides são lipídios de cadeia complexa. Como exemplo pode-se citar o colesterol e alguns
hormônios: estrógenos, testosterona.



IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE LIPÍDIOS
Sudam III q insolúvel em água; flutua na água, por ter menor densidade.
(vermelho) q solúvel em lipídios, os quais cora em vermelho, flutuando ambos na
superfície da água.

Funções dos lipídios nos seres vivos.
a) são constituintes da membrana plasmática e de todas as membranas internas da célula (fosfolipídios);



b) fornecem energia quando oxidados pelas células. São normalmente usados como reserva energética;
c) fazem parte da estrutura de algumas vitaminas (A, D, E e K);
d) originam alguns hormônios (andrógenos, progesterona, etc.);
e) ajudam na proteção, pois as ceras são encontradas na pele, nos pêlos, nas penas, nas folhas, impedindo
a desidratação dessas estruturas, através de um efeito impermeabilizante.



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Proteínas
São os principais constituintes estruturais das células. Elas têm três papéis fundamentais:
1º - estruturam a matéria viva(função plástica), formando as fibras dos tecidos;
2º - aceleram as reações químicas celulares (catálise) - neste caso as proteínas são chamadas de enzimas
(catalisadores orgânicos);
3º funcionam como elementos de defesa (anticorpos).
As proteínas são macromoléculas orgânicas formadas pela junção de muitos aminoácidos (AA). Os
aminoácidos são as unidades (monômeros) que constituem as proteínas (polímeros). Qualquer aminoácido
contém um grupo carboxila e um grupo amina.

A fórmula geral de um aminoácido está representada abaixo:

A ligação química entre dois AA chama-se ligação peptídica, e acontece sempre entre o C do radical
ácido de um AA e o N do radical amina do outro AA.



Quando a ligação ocorre entre 2 AA chamamos a molécula formada de dipeptídio. Quando ocorre com 3
AA chamamos de tripeptídio. Acima de 4 AA a molécula é chamada de polipeptídio. As proteínas são
sempre polipeptídios (costuma ter acima de 80 AA).
IDENTIFICAÇÃO PRÁTICA DE PROTEÍNAS
Reagente Millon
q aquecido forma um precipitado vermelho com a proteína.
(incolor)
Reação do Biureto q muda a cor azul-clara para violácea (arroxeada).
(CuSO4 + NaOH)
(cor azul)

Existem vinte tipos diferentes de AA que fazem parte das proteínas. Um mesmo AA pode aparecer várias
vezes na mesma molécula.
Aminoácidos Aminoácidos
essenciais não essenciais
Histidina (His) Alanina (Ala)
Isoleucina (Iso) Arginina (Arg)
Leucina (Leu) Asparagina (Asn)
Lisina (Lis) Ácido aspártico (Asp)
Metionina (Met) Cisteína (Cis)
Fenilalanina (Fen) Ácido glutâmico (Glu)
Treonina (Tre) Glicina (Gli)
Triptofano (Tri) Glutamina (Gln)
Valina (Val) Prolina (Pro)
Serina (Ser)
Tirosina (Tir)



Parte desses AA são essenciais (precisam ser obtidos da alimentação), a partir dos quais o organismo pode
sintetizar todos os demais (AA naturais).
O que diferencia um AA de outro é o radical R.

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Se o número de aminoácidos, que formam determinada molécula, for superior a 80, convencionalmente,
ela será chamada de proteína. Apesar de existirem somente 20 AA, o número de proteínas possível é
praticamente infinito.
As proteínas diferem entre si devido:
a) a quantidade de AA na molécula,
b) os tipos de AA,
c) a seqüência dos AA na molécula.
Duas proteínas podem ter os mesmos AA nas mesmas quantidades, porém se a seqüência dos AA for
diferente, as proteínas serão diferentes. Exemplo: imagine que cada letra da palavra AMOR seja um AA.
Quantas palavras diferentes podemos escrever com essas letras?
ROMA, MORA, OMAR, RAMO, etc.



A seqüência dos AA na cadeia polipeptídica é o que chamamos de estrutura primária da proteína. Se a
estrutura primária de uma proteína for mudada, a proteína é mudada. A estrutura primária é importante
para a forma espacial da proteína.
O fio protéico (estrutura primária) não fica esticado, mas sim enrolado como um fio de telefone (forma
helicoidal), devido à projeção espacial da ligação peptídica.Essa forma é chamada de estrutura
secundária.
Em muitas proteínas a própria hélice (estrutura secundária) sofre dobramento sobre si mesma, adquirindo
forma globosa chamada de estrutura terciária.
É essa estrutura terciária (espacial = tridimensional) que determina a função biologicamente ativa,
fazendo a proteína trabalhar como enzima, anticorpo, etc.
Vários fatores tais como, temperatura, grau de acidez (pH), concentração de sais e outros podem
alterar a estrutura espacial de uma proteína, sem alterar a sua estrutura primária. Este fenômeno é
chamado de desnaturação.

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Uma das funções das proteínas é a função estrutural, pois fazem parte da arquitetura das células e tecidos
dos organismos.
PROTEÍNAS ESTRUTURAIS
PROTEÍNA PAPEL BIOLÓGICO
Proteína presente nos ossos, cartilagens e tendões, e também na pele. Aumenta a
Colágeno resistência desses tecidos à tração.
Recobre a superfície da pele dos vertebrados terrestres. É o mais abundante
componente de unhas, garras, corpos, bicos e pêlos dos vertebrados.
Queratina Impermeabilizando as superfícies corpóreas, diminuindo a desidratação.
Actina e miosina Principais constituintes do músculo. Responsáveis pela contratilidade do músculo.
Albumina Proteína mais abundante do plasma sangüíneo, conferindo-lhe viscosidade, pressão
osmótica e função tampão.
Hemoglobina Proteína presente nas hemácias. Relacionada ao transporte de gases pelas células
vermelhas do sangue.

Além da função estrutural as proteínas atuam como catalisadoras das reações químicas que ocorrem nas
células. São as enzimas. A maior parte das informações contidas no DNA dos organismos, é referente
à fabricação de enzimas.
Cada reação que ocorre na célula necessita de uma enzima específica, isto é, uma mesma enzima não
catalisa duas reações diferentes. A especificidade das enzimas é explicada pelo modelo da chave
(reagente) e fechadura (enzima). A forma espacial da enzima deve ser complementar à forma espacial
dos reagentes (substratos). As enzimas não são descartáveis, uma enzima pode ser usada diversas vezes. A
desnaturação de uma enzima implica na sua inatividade, pois perdendo sua forma espacial ela não
consegue mais se encaixar ao seu substrato específico.
HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR

(enzima conjugada) (proteína) (orgânica) (inorgânica)

estrutura 3 VITAMINA sal=íon
(atividade biológica)



O inibidor enzimático tem forma semelhante ao substrato (reagente). Encaixando-se na enzima, bloqueia
a entrada do substrato, inibindo a reação química.
A temperatura é um fator importante na velocidade da atividade enzimática. A velocidade da reação
enzimática aumenta com o aumento da temperatura até certo limite, então a velocidade diminui
bruscamente. Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima. Para os seres humanos, a
maioria das enzimas tem sua temperatura ótima de funcionamento entre 35 e 40º C.

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Muitas enzimas para poderem funcionar precisam de um " ajudante" chamado de cofator. Os cofatores
podem ser íons metálicos, como o cobre, zinco e manganês. Se o cofator é uma substância orgânica, ele é
denominado coenzima. A maioria das vitaminas necessárias ao nosso organismo atua como coenzima.
Vitaminas são substâncias orgânicas essenciais, que têm de ser obtidas do alimento, uma vez que o
organismo não consegue fabricá-las.

VITAMINAS

HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA + COFATOR

(enzima conjugada) (proteína) (orgânica) (inorgânica)

estrutura 3 VITAMINA sal = íon



(atividade biológica)

VITAMINAS
Vitaminas Uso no corpo deficiência Principais fontes
Necessária para o Vegetais
crescimento normal e amarelos
para o funcionamento Cegueira noturna; (cenoura, abóbora,
A normal dos olhos, do xeroftalmia, “olhos batata doce, milho),
nariz, dos pulmões. secos” em crianças; pêssego, nectarina,
antixeroftálmica Previne resfriados e cegueira total. abricó, gema de ovo,
várias infecções . Evita manteiga,
a “cegueira noturna”. fígado.
Auxilia na oxidação
Cerais na forma
dos carboidratos.
integral e pães,
Estimula o apetite. Perda de apetite, fadiga
feijão, fígado, carne
Mantém o tônus muscular, nervosismo,
B1 de porco, ovos,
muscular e o bom beribéri (homem) e
fermento de padaria,
(tiamina) funcionamento do polineurite (pássaros).
vegetais de
sistema nervoso.
folhas.
Previne beribéri.
Auxilia na oxidação
Vegetais de folhas
dos alimentos.
(couve, repolho,
Essencial à respiração Ruptura da mucosa da
espinafre etc), carnes
B2 celular. Mantém a boca, dos lábios, da língua
magras, ovos,
tonalidade saudável da e das bochechas.
(riboflavina) fermento de padaria,
pele. Atua na
fígado, leite.
coordenação motora.
Inércia e falta de
Mantém o tônus
energia, nervosismo
nervoso e muscular e o Lêvedo de cerveja,
extremo, distúrbios
B (PP) bom funcionamento do carnes magras, ovos,
digestivos, pelagra
aparelho digestório. fígado, leite.
(ácido nicotínico) (homem) e língua preta
Previne a pelagra.
(cães).



Lêvedo de cerveja,
B6 Auxilia a oxidação dos Doenças de pele, cereais integrais,
alimentos. Mantém a distúrbios nervosos, fígado, carnes
(piridoxina) pele saudável. inércia e extrema apatia. magras, peixe,
leite.
Fígado. Leite e seus
Importante para a
B12 derivados, em
maturidade das Anemia perniciosa.
carnes, peixes, ostras
(cianocobalamina) hemácias.
e leveduras.
Frutas cítricas
Inércia e fadiga em
(limão, lima,
(ácido ascórbico) Previne infecções. adutos, insônia e
laranja), tomate,
Mantém a integridade nervosismo em crianças,
couve, repolho e
C dos vasos sangüíneos e sangramento das
outros vegetais de
a saúde dos dentes. gengivas, inflamações
Anti-escorbútica folha, pimentão,
Previne escorbuto. nas juntas, dentes
morango, abacaxi,
alterados, escorbuto.
goiaba, caju.
(ergosterol = precursor da Atua no metabolismo Problemas nos dentes,
vitamina D) Lêvedo, óleo de
do cálcio e do fósforo. ossos fracos, contribui
fígado de bacalhau,
Mantém os ossos e os para os sintomas da
D gema de ovo,
dentes em bom estado. artrite, raquitismo,
manteiga
Anti-raquítica Previne o raquitismo. osteomalácia (adultos).
Promove a fertilidade.
(- tocoferol) Previne o aborto. Atua Esterilidade do macho,
Óleo de germe de
no sistema nervoso aborto. Oxidação de
trigo, carnes magras,
E involuntário , no ácidos graxos
laticínios, alface,
sistema muscular e nos insaturados e enzimas
Anti-oxidante óleo de amendoim.
músculos mitocondriais.
involuntários.
Vegetais verdes,
Atua na coagulação do Hemorragias tomate, castanha,
sangue. Previne prolongadas: retarda o espinafre, alface,
Anti- hemorrágica hemorragias. processo de cogulação. repolho, couve, óleos
vegetais.

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Matérias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmática > Composição Química - Modelos; Funções;
especializações



Composição Química - Modelos;
Funções; especializações
A membrana plasmática será selecionadora das substâncias que a célula troca com o ambiente externo.
Devido à sua fragilidade, na maioria das vezes apresenta envoltório externo que lhe dá proteção ou
sustentação física: membrana celulósica (células vegetais) e glicocálix (células animais). O glicocálix é
composto por emaranhado de moléculas glicídicas: dá proteção contra agentes físicos ou químicos
externos à célula; retém nutrientes ou enzimas na sua superfície.
a) Propriedades e constituição química.
A membrana plasmática é invisível ao microscópio óptico comum, porém sua presença já havia sido
proposta pelos citologistas muito antes do surgimento do microscópio eletrônico. Mesmo hoje ainda
restam ser esclarecidas muitas dúvidas a seu respeito.
A membrana celular é composta de fosfolipídios e proteínas, assim como todas as membranas que fazem
parte das estruturas membranosas da célula, tais como: retículos, lisossomos, mitocôndrias, plastos, etc.
Ela apresenta certa elasticidade e permeabilidade seletiva, isto é, para certos tipos de moléculas ela é
permeável e para outras ela é impermeável.
b) Estrutura.
Atualmente o modelo mais aceito é o MODELO DO MOSAICO FLUIDO proposto por Singer e
Nicholson. Segundo esse modelo, a membrana seria composta por duas camadas de fosfolipídios onde
estão depositadas as proteínas. Algumas dessas proteínas ficam aderidas à superfície da membrana,
enquanto outras estão totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios; atravessando a membrana de lado a
lado. A flexibilidade da membrana é dada pelo movimento contínuo dos fosfolipídios; estes se deslocam
sem perder o contato uns com os outros.
As moléculas de proteínas também têm movimento, podendo se deslocar pela membrana, sem direção.

c) Funções
A membrana plasmática contém e delimita o espaço da célula, mantém condições adequadas para que
ocorram as reações metabólicas necessárias. Ela seleciona o que entra e sai da célula, ajuda a manter o
formato celular, ajuda a locomoção e muito mais.



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Matérias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmática > Composição Química - Modelos; Funções;
especializações

As diferenciações da membrana plasmática
Em algumas células, a membrana plasmática mostra modificações ligadas a uma especialização de função.
Algumas dessas diferenciações são particularmente bem conhecidas nas células da superfície do intestino.
a) Microvilosidades
São dobras da membrana plasmática, na superfície da célula voltada para a cavidade do intestino.
Calcula-se que cada célula possui em média 2.500 microvilosidades. Como conseqüência de sua
existência, há um aumento apreciável da superfície da membrana em contato com o alimento.
b) Desmossomos
São regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies
de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
c) Interdigitações
Como os desmossomos também têm um papel importante na coesão de células vizinhas.



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Matérias > Biologia > Citologia > Membrana Plasmática > Permeabilidade

Permeabilidade
O transporte através da membrana
a) Difusão
No fenômeno de difusão, as moléculas de soluto e solvente, num meio líquido, tendem a se distribuir de
maneira homogênea. O movimento das moléculas se dá no sentido de equilibrar a concentração da
solução.

SOLUÇÃO Solvente (água) + Soluto (sais, açúcares, etc.)

Concentrada= "muito"soluto e "pouco" solvente ().
Diluída= "pouco"soluto e "muito" solvente ().

Quando uma célula é colocada num meio rico em determinado soluto (hipertônico), passará a ter no seu
interior moléculas desse soluto, contanto que a membrana plasmática seja permeável à substância. O
interior (citoplasma) da célula com menor quantidade de soluto é hipotônico.
Normalmente, quanto menor for a partícula que se difunde, mais rápida será sua passagem através da
membrana plasmática. Assim, água, sais minerais, açúcares (monossacarídeos), aminoácidos, se difundem
através da membrana com relativa facilidade. Já macromoléculas, como proteínas ou amido não
atravessam a membrana, podendo ser, no entanto, capturados pela célula por outros métodos.
Um bom exemplo de difusão, através da membrana plasmática, é o caso da entrada de oxigênio numa
célula. Como há um consumo constante de oxigênio pelas mitocôndrias na respiração, a concentração
interna do gás é sempre baixa em relação ao meio externo. Existe então entre a célula e o meio um
gradiente de concentração (diferença de concentração), e as moléculas de oxigênio tendem a se mover do
local de maior concentração (lado externo) para o local de menor concentração (citoplasma). Por outro
lado, o gás carbônico estará sempre em concentração alta no citoplasma. Isto fará com que ocorra difusão
constante desta substância para fora da célula.
b) Osmose
Um caso especial de difusão.
Imagine uma situação em que o tamanho dos poros de uma determinada membrana permita apenas a
passagem das moléculas de água, porém impeça a passagem do soluto. Uma membrana deste tipo é



chamada semipermeável.
Osmose é então um caso de difusão do solvente através de uma membrana semipermeável. O solvente se
difunde em direção à região em que há menor concentração de suas moléculas.

c) Difusão Facilitada
A superfície da membrana plasmática possui proteínas especiais, receptoras ou permeases, que
reconhecem e transportam (carregadoras) substâncias alimentares de fora para o interior das células ou
vice-versa. É um processo de facilitação que segue o gradiente de concentração, sem gasto de energia,
como acontece também na osmose.



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d) Transporte Ativo
Já vimos que na difusão e na osmose, por processos puramente físicos, as moléculas tendem a se deslocar
do local de sua maior concentração para a região de menor concentração. Contudo o inverso também pode
ocorrer em células vivas. Isto é evidentemente contrário à tendência natural da difusão, e para poder
ocorrer, necessita de um gasto de energia: é o transporte ativo. Quando analisamos o conteúdo de uma
hemácia, encontramos nela concentrações de íons de sódio (Na+) muito menor do que a concentração de
sódio no plasma (solução aquosa do sangue). Ora, se raciocinarmos em termos de difusão deveria entrar na
célula até que as concentrações fora e dentro se igualassem.
No entanto, isto não ocorre, enquanto a hemácia estiver viva, sua concentração interna de Na+ é baixa.



A explicação para este fenômeno é a seguinte: na realidade está ocorrendo difusão e íons de Na+ estão
continuamente penetrando na célula. Porém ao mesmo tempo a membrana está expulsando íons Na+ da
célula, sem parar. Esta expulsão se faz por transporte ativo. Desta forma, a concentração interna de Na+
continua baixa, porém, às custas de um trabalho constante por parte da célula.
Já a situação do íon potássio (K+) na hemácia é inversa: encontramos sempre na célula concentração de
potássio (K+) muito superior à do plasma.
O K+, por difusão, tende a "fugir" da célula, porém a membrana o reabsorve constantemente. Ou seja, a
membrana "força" a passagem do K+ de um local de menor concentração (plasma), para o de maior
concentração gastando energia no processo.



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Apesar dos íons Na+ e K+ terem aproximadamente o mesmo tamanho, e, portanto igual difusibilidade
percebemos que a membrana plasmática se comporta de maneira totalmente diferente em relação a cada
um deles. Aqui se pode falar, sem dúvida, em permeabilidade seletiva.
Muitas são as situações em que se verifica o transporte ativo: certas algas marinhas concentram o iodo
em porcentagem centenas de vezes maior do que existe na água do mar; as células da tireóide retiram o
iodo do sangue por transporte ativo.

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A fagocitose e a pinocitose
A membrana plasmática tem a capacidade de englobar material externo, levando-o para o interior das
células. Proteínas receptoras selecionam e se ligam às moléculas que vão capturar. A membrana se
eleva, envolvendo a partícula que é encerrada numa bolsa e despregada para o interior do citoplasma da
célula. Qualquer processo de captura é chamado endocitose. Há dois tipos de endocitose:
a) Fagocitose (fago = comer):
Neste processo a célula engloba partículas sólidas, relativamente grandes. A célula, entrando em contato
com a partícula, emite pseudópodos que a englobam, formando um vacúolo alimentar (fagossomo).
A fagocitose é observada principalmente em células isoladas como amebas e leucócitos. No caso da
ameba, trata-se de um processo nutritivo; no caso dos leucócitos, é um processo de defesa contra
bactérias que invadem o organismo.

b) Pinocitose (pino = beber):
É um processo mais delicado do que a fagocitose, sendo difícil sua observação ao microscópio óptico.
Partículas líquidas muito pequenas são capturadas por esse processo. A membrana plasmática, na região
de contato com a partícula, se invagina, aprofundando-se no interior do citoplasma, forma-se um canal.
Por fim, a partícula é envolvida por um pedaço da membrana que solta-se, formando uma vesícula de
pinocitose (pinossomo). É provável que a maioria das células seja capaz de realizar a pinocitose; esse
processo é então geral, enquanto a fagocitose se restringe a alguns tipos de células apenas.
Tanto na fagocitose como na pinocitose, as vesículas ou vacúolos produzidos poderão receber enzimas
digestivas, que degradarão o alimento englobado.



Certas células, para a expulsão de materiais, empregam o método inverso à endocitose. Uma vesícula
formada internamente se liga à membrana. Nesse ponto, o seu conteúdo é expelido. O processo é chamado
clasmocitose.

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c) Osmose em Célula Vegetal
As células vegetais apresentam dois tipos de membranas:
q Membrana celulósica (parede celular): permeável, composta por celulose (polissacarídeo) e de
grande resistência mecânica. Aparece externamente à membrana plasmática oferecendo proteção à
célula (como se fosse uma armadura).
q Membrana plasmática (membrana celular): composição lipoprotéica, elástica e semipermeável. É
responsável pela seletividade das substâncias que poderão entrar ou sair da célula.



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O grande vacúolo da célula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume citoplasmático e sua
concentração é o fator primordial para regular as trocas osmóticas entre a célula (membrana
plasmática-semipermeável) e o ambiente que a cerca.
As células com bom volume de água terão a membrana plasmática pressionada contra a parede celular
rígida (celulósica), a qual vai oferecendo resistência crescente à entrada de água no vacúolo (citoplasma),
sempre que a célula (citoplasma hipertônico) estiver em contato com ambiente aquoso diluído
(hipertônico).
Há uma equação que descreve essas trocas osmóticas:
Sc = Si - M

Sc = Sucção celular
Si = Sucção interna (Será tanto maior quanto maior for a concentração osmótica do vacúolo e do
citoplasma da célula).
M = resistência da membrana celulósica
Outra forma de expressar as mesmas grandezas:
D.P.D. = P.O. - P.T.
D.P.D. = Déficit de pressão de difusão
P.O. = Pressão osmótica
P.T. = Pressão de turgor
Assim podem ocorrer as situações:
a) As células vegetais mergulhadas em ambiente hipotônico (por exemplo, água destilada) estarão com
seu volume máximo, ou seja, as células estarão túrgidas e a resistência da membrana celulósica (M)
também será máxima.
Si = M Sc = 0

b) Nas células flácidas o volume de água intracelular não chega a pressionar a membrana celulósica (M):
M=0 Sc = Si

c) As células plasmolisadas estiveram mergulhadas em solução hipertônica e perderam tanta água, que a
membrana plasmática “descolou” da celulósica (M) tendo citoplasma e vacúolo muito reduzidos:



M=0 Sc = Si

Se esta célula for colocada em água destilada voltará a ganhar água, realizando deplasmólise.
d) Se a célula vegetal estiver exposta no ar e a ventilação promover lenta perda de água, o vacúolo reduz
seu volume e a membrana celulósica acompanha essa retração (fica com M negativo!):
Sc = Si – (-M) Sc = Si + M

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Matérias > Biologia > Citologia > Orgânulos Celulares > Funções Metabólicas

Funções metabólicas
O Hialoplasma
Também chamado citoplasma fundamental ou ciclosol. Trata-se de um material viscoso, amorfo, no qual
ficam mergulhados os orgânulos. Quimicamente, o hialoplasma é formado por água e moléculas de
proteína, formando uma dispersão que os químicos denominam colóide. A abundância de água no
hialoplasma facilita a distribuição de substâncias por difusão, como também a ocorrência de inúmeras
reações químicas.
Em algumas células vivas observadas ao microscópio óptico, percebe-se que a região mais externa do
hialoplasma (ectoplasma) é bastante viscosa (citogel). A parte interna (endoplasma) já é mais fluida
(citosol). Certos movimentos do hialoplasma podem ser observados em células vivas, envolvendo
principalmente o endoplasma:
a) Ciclose
A ciclose pode ser facilmente observada em células vivas, especialmente em células vegetais; trata-se de
uma corrente citoplasmática que afeta o endoplasma.
A velocidade da ciclose é aumentada pela elevação da temperatura e pela luz. Anestésico,
temperaturas baixas e ausência de oxigênio são fatores que retardam ou até anulam o movimento.

b) Movimento amebóide
Em certas células as correntes citoplasmáticas são orientadas de tal maneira que elas resultam na
locomoção da própria célula por meio de pseudópodos. Esse fenômeno é comum em amebas e leucócitos.
Leia a descrição a seguir, observando simultaneamente a figura.



O endoplasma flui na direção do movimento; ao chegar na extremidade anterior, ele torna-se mais viscoso
e se agrega às "paredes" de ectoplasma já existentes, então o ectoplasma "cresce" na parte interior. Na
extremidade posterior, ocorre o oposto: o ectoplasma (viscoso) transforma-se em endoplasma que flui para
frente. Então, na extremidade posterior, a parede de ectoplasma diminui constantemente.

Em conclusão, a célula se move por meio de um fluxo de endoplasma, enviado pela extremidade posterior,
e que se transforma em ectoplasma na região anterior da célula. Ainda no hialoplasma encontramos vários
orgânulos e algumas inclusões.
As inclusões são estruturas sem vida no citoplasma da célula. Ao conjunto das inclusões chamamos
paraplasma: gotas de lipídios, grânulos de proteínas e pigmentos, substâncias cristalizadas (insolúveis).

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Organelas

a) Retículo endoplasmático
Estrutura
No citosol das células eucariotas existe uma grande rede de canais e bolsas formadas por membranas
semelhantes à do plasmalema. Essa rede de canais e bolsas forma o retículo endoplasmático. Existem dois
tipos de retículos: rugoso ou granular e liso ou agranular.
O retículo endoplasmático rugoso (RER) é constituído por um conjunto de bolsas membranosas que
apresentam ribossomos aderidos à sua superfície externa, daí o aspecto granuloso. O retículo
endoplasmático liso (REL), por sua vez, é formado por um conjunto de túlulos membranosos que, como
não apresenta ribossomos, apresenta um aspecto liso ao microscópio eletrônico. O RER e o REL são
interligados e a transição de um para outro é gradual.
Funções
O RE funciona como uma grande rede de distribuição de substâncias no interior da célula. Tais substâncias
podem percorrer o interior da célula sem se misturarem com o citosol.
O REL é responsável pela produção de lipídios e fosfolipídios como os glicerídeos a lecitina. A fabricação
de hormônios esteróides a partir do colesterol, também é feita no REL (estrógenos, testosterona). Outras



funções do REL estão ligadas a desintoxicação do organismo (células do fígado) e armazenamento de
substâncias: água, açúcares, pigmentos e sais (regulação osmótica).
O RER por possuir ribossomos é responsável pela síntese de proteínas da célula, além de executar as
funções do REL. As proteínas produzidas pelo RER são transportadas até o complexo de Golgi pelo REL.

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b) Ribossomos
Estrutura
O ribossomo é composto de RNA do tipo ribossômico e proteínas. Cada ribossomo é formado por duas
subunidades ligadas entre si, sendo uma delas maior que a outra. Os ribossomos podem ser encontrados
soltos no citosol ou ligados ao RE. É comum a associação entre vários ribossomos livres do citosol;
quando isso acontece o conjunto formado chama-se polirribossomo. Os polirribossomos são formados
sempre que está acontecendo síntese de proteínas.



Funções
Os ribossomos são responsáveis pela síntese de proteínas, tanto aqueles que estão livres no citosol quanto
aqueles que estão associados ao RE.

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c) Aparelho ou complexo de Golgi
Estrutura
O complexo de Golgi é formado por um conjunto de dictiossomos. Cada dictiossomo, por sua vez, é
formado por um conjunto de bolsas membranosas empilhadas. Nas células animais os dictiossomos estão
juntos próximos ao núcleo, enquanto que nas células vegetais eles estão espalhados pelo citoplasma.
Funções
No CG ocorre o armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias. Conforme o
tipo de substância e sua função, elas poderão ser eliminadas da célula para o organismo ou permanecer no
interior da célula. As células glandulares possuem o CG bastante desenvolvido. O processo de eliminação
de substâncias que irão atuar fora da célula é chamado de secreção celular. O CG também elimina
substâncias que irão permanecer no interior da célula; estas são eliminadas no interior de bolsas
membranosas e a estrutura formada recebe o nome de lisossomo.



Além da secreção celular, o CG tem um papel importante na formação do espermatozóide, pois este
durante seu processo de formação perde quase todas as suas organelas, restando apenas o núcleo e o CG
(acrossomo), que contém as enzimas digestivas necessárias para romper as membranas do óvulo e
permitir a sua fecundação.



O complexo de Golgi também pode ter outras funções bem específicas, dependendo do tipo de célula
estudada, como a formação da lamela média durante a divisão da célula vegetal (fragmoplasto).



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Exemplo:
Secreção da célula de ácino pancreático:
Os ácinos são pequenas estruturas glandulares que secretam as enzimas do suco pancreático. Na figura
abaixo, está representado um ácino em corte transversal, sendo que as células ficam ao redor de um
espaço, chamado luz ou lúmen.



A secreção dos grãos de zimógeno numa célula pancreática.



Esta é a representação esquemática de uma das células do ácino vista ao microscópio eletrônico. Existe
bastante ergastoplasma, o que indica que a célula é eficiente produtora de proteínas. Repare ainda que as
vesículas brotando do complexo de Golgi, são os grãos de zimógeno. Nestas vesículas ficam as enzimas
que a célula secreta.
Algumas das vesículas despejam seu conteúdo na luz do ácino. Nesta célula então, a síntese de proteínas
ocorre no ergastoplasma; o complexo de Golgi funciona como armazenador e empacotador da secreção,
que acaba sendo lançada ao exterior.

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Secreção do muco nas células caliciformes do intestino:
Na mucosa intestinal, existem células especiais em forma de cálice, que produzem uma solução
lubrificante e protetora, chamada muco. O muco é constituído por proteínas associadas a polissacarídeos
(glicoproteínas).
A seguir, você vê o esquema de uma célula caliciforme.

Uma célula caliciforme do intestino e a secreção de grãos de muco.
Observe que do complexo de Golgi brotam vesículas de muco que, ao chegarem na superfície superior da
célula, eliminam-no na luz intestinal. Isto ocorre porque a proteína produzida no ergastoplasma passa para
o complexo de Golgi, onde ela se associa ao polissacarídeo pré- fabricado; o material é empacotado em
vesículas ou grãos de muco e lançado para fora da célula.

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d) Lisossomo
Estrutura
Os lisossomos (lise = quebra destruição, soma = corpo) são estruturas compostas por bolsas membranosas
que contém diversos tipos de enzimas digestivas.
Função
Os lisossomos são responsáveis pela digestão intracelular. As bolsas, com partículas, formadas pela
fagocitose e pinocitose, fundem-se aos lisossomos dando origem aos vacúolos digestivos, onde ocorrerá a
digestão intracelular. Conforme essas partículas vão sendo digeridas pelas enzimas presentes nos
lisossomos, as pequenas moléculas formadas que são úteis à célula atravessam a membrana do lisossomo e
passam para o citosol, onde serão aproveitadas. Ao final da digestão, resta no interior do vacúolo somente
resíduos inúteis que deverão ser eliminados da célula. O vacúolo contendo os resíduos passa a se chamar
vacúolo residual. O processo de eliminação do conteúdo do vacúolo residual para o meio extracelular
chama-se clasmocitose ou defecação celular.
O processo de digestão de substâncias que entraram na célula por fagocitose ou pinocitose chama-se
processo heterofágico.
A célula pode usar os lisossomos para digerirem partes de si mesmas num processo de autofagia, para
destruir organelas velhas e desgastadas ou quando a célula não recebe alimentos suficientes para se manter
viva. O lisossomo se aproxima da estrutura a ser digerida ou eliminada e se funde com ela, formando o
vacúolo autofágico. Uma célula pode assim destruir e reconstruir seus componentes centenas de vezes.
As enzimas lisossômicas são produzidas no ergastoplasma, daí passam ao complexo de Golgi, no qual são
empacotadas e liberadas sob a forma de vesículas (lisossomos primários). Quando uma partícula de
alimento é englobada, forma-se o vacúolo alimentar (fagossomo). Observe a figura a seguir.



Um ou mais lisossomos se fundem ao fagossomo, despejando nele enzimas digestivas: está formado o
vacúolo digestivo ou lisossomo secundário. As pequenas moléculas provenientes da digestão são
absorvidas pelo citoplasma. O vacúolo, agora cheio de resíduos, é chamado vacúolo residual, que em
certas células, por clasmocitose, expulsa os resíduos para o meio externo.

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e) Peroxissomos
Vesículas membranosas assemelhadas aos lisossomos. Diferem destes nos tipos de enzimas que possuem,
as quais digerem gorduras e degradam aminoácidos. Armazenam grande quantidade de catalase, enzima
que acelera a decomposição da água oxigenada (H2O2) resultante do metabolismo celular. Essa é uma
nobre função protetora, pois a H2O2 é mutagênica no interior das células, podendo danificar o DNA.

f) Mitocôndrias
Estrutura
As mitocôndrias são estruturas delimitadas por duas membranas lipoprotéicas, sendo a mais externa lisa e
a interna cheia de dobras denominadas cristas mitocondriais. O seu interior é preenchido por um fluido
que contém diversas enzimas, pequenos ribossomos, DNA, RNA, etc. Esse fluido chama-se matriz
mitocondrial.
Função
As mitocôndrias são responsáveis pela respiração intracelular, isto é, produção e liberação de energia
(ATP) para todas as atividades celulares.
A respiração intracelular consiste na quebra de moléculas orgânicas (glicose) em presença de oxigênio e
liberação de energia, CO2 e água. A energia liberada é armazenada em moléculas de adenosina trifosfato
(ATP).
Devido à presença de DNA e RNA as mitocôndrias são capazes de se autoduplicarem independentemente
da duplicação celular, além disso, são capazes de sintetizar muitas das proteínas necessárias ao processo
respiratório.

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g) Plastos
Estrutura
Os plastos são estruturas exclusivas de algas e vegetais. O seu número e forma varia muito conforme o
organismo estudado.

Existem basicamente dois tipos de plastos: cromoplastos e leucoplastos. Os cromoplastos apresentam
pigmentos no seu interior (cromo = cor), os leucoplastos (leuco = branco), não contém pigmentos. O
cromoplasto mais comum nos vegetais é o cloroplasto.
Cloroplasto
Os cloroplastos apresentam forma discoidal, são envolvidos por uma membrana externa e uma interna.
Além destas, os plastos apresentam muitas membranas internas que formam bolsas chatas em forma de
disco chamadas tilacóides. Estes, por sua vez, estão dispostos de modo a formar pilhas, semelhantes a uma
pilha de moedas. A pilha de tilacóides recebe o nome de granum (plural = grana) . O interior do
cloroplasto é preenchido por uma matriz gelatinosa chamada estroma, onde se encontram DNA, RNA,
ribossomos, enzimas, etc.
Nos tilacóides estão localizadas as moléculas de clorofilas, as quais estão organizadas de modo a poderem
captar a maior quantidade de luz possível.



Funções
Nos cloroplastos acontece a fotossíntese, processo onde são fabricadas moléculas orgânicas,
principalmente glicose, usada pelas mitocôndrias na respiração intracelular.
Durante a fotossíntese a clorofila capta a energia luminosa que será transformada em energia
química (ATP). Essa energia será usada na fabricação de glicose a partir de água e gás carbônico.
Cloroplastos ou leucoplastos podem armazenar o excesso de glicose produzida em forma de amido
(polissacarídeo). Esses reservatórios são os amiloplastos.
Como as mitocôndrias, os cloroplastos são capazes de se autoduplicar independentemente da duplicação
celular e sintetizar alguns tipos de proteínas.
ORIGEM DE CLOROPLASTOS E MITOCÔNDRIAS
Algumas evidências levaram alguns estudiosos a propor a Teoria da endossimbiose. Essa teoria diz que
num passado distante cloroplastos e mitocôndrias deveriam ser bactérias de vida livre, que passaram a
viver no interior de células eucariotas em busca de proteção, dando em troca alimento e energia para a
célula. A estrutura dessas organelas é muito semelhante à estrutura de algumas bactérias atuais, além do
fato dessas organelas apresentarem seu próprio DNA, RNA, ribossomos e poderem se autoduplicar.

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h) Centríolos
Os centríolos estão presentes na maioria dos organismos eucariontes, com exceção das plantas
Angiospermas.
Cada célula possui um par de centríolos (diplossomo) que ficam localizados em uma região chamada
centrossomo ou centro celular. Cada centríolo do par é formado por 9 triplas de microtúbulos dispostos de
modo a formar um cilindro. Os dois centríolos do par estão dispostos perpendicularmente um em relação
ao outro.
Possuem DNA próprio com capacidade de autoduplicação, a qual executam antes da divisão celular.Os
centríolos originarão cílios e flagelos responsáveis por várias formas de movimentação.
Funções
Estão envolvidos com a divisão celular.



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i) Cílios e Flagelos
Estrutura
São prolongamentos finíssimos que crescem a partir da superfície da célula. Sua estrutura interna
chama-se axonema e é formada por 9 pares de microtúbulos dispostos de forma cilíndrica e um par central
(haste). Embora tenham a mesma estrutura interna, cílios e flagelos diferem entre si da seguinte forma ;
cílios são curtos e numerosos, flagelos são longos e pouco numerosos.
Na base de cada cílio e flagelo encontramos uma estrutura semelhante a um centríolo chamado
cinetossomo ou corpo basal, pois essas estruturas crescem a partir do centríolo. No corpo basal,
diferentemente da haste, há 9 túbulos triplos e não apresenta o par central.
Funções
Cílios e flagelos têm funções de locomoção celular (algas, protozoários, espermatozóides), captura de
alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitélio traqueal nas vias respiratórias), etc.

Citoesqueleto



O interior do citoplasma da célula eucariota possui uma rede de finíssimos tubos e filamentos interligados
chamada de citoesqueleto.
Estrutura
O citoesqueleto é formado por microtúbulos, compostos de uma proteína chamada tubulina e
microfilamentos, constituídos de uma proteína contráctil chamada actina. Existem outros tipos de
filamentos, sendo os dois citados os principais.
Funções
O citoesqueleto é responsável pela forma, organização e movimentos da célula eucariota (pseudópodos),
movimentos citoplasmáticos (ciclose) além de formar estruturas importantes para o funcionamento celular
(deslocamento de orgânulos).

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Matérias > Biologia > Citologia > Divisão Celular > Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e Microscopia

Ciclos Vitais, Mitose, Meiose e
Microscopia
MITOSE
O ciclo celular
Existem basicamente dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. Uma célula, dividindo-se por
mitose, dá origem a duas novas células com o mesmo número de cromossomos da célula inicial.
Como você já sabe, cada espécie tem um número constante de cromossomos. Assim, na espécie humana,
as células somáticas apresentam 46 cromossomos ou 23 pares de cromossomos homólogos (2n = 46).
Cada uma dessas células, ao sofrer mitose, dá origem a duas outras também com 46 cromossomos.
A mitose é um processo importante no crescimento dos organismos multicelulares e nos processos de
regeneração de tecidos do corpo. Nos unicelulares, é um tipo de divisão que ocorre quando há
reprodução assexuada.
A meiose é um tipo de divisão em que uma célula dá origem a quatro novas células com metade do
número de cromossomos da célula inicial (divisão reducional) . Uma célula que apresenta 2n = 46
cromossomos, ao sofrer meiose, dá origem a quatro células com n = 23 cromossomos.
A meiose é um processo importante para a variabilidade gênica dos organismos, sendo o tipo de
divisão que ocorre no processo de formação de gametas nos indivíduos que apresentam reprodução
sexuada.

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O ciclo celular corresponde a um ciclo regular de eventos que ocorrem desde a formação de uma célula
até a sua própria divisão em duas células-filhas. Esse ciclo é dividido em duas etapas básicas: a interfase,
etapa em que a célula não está em divisão, e a mitose, etapa em que a célula está em divisão.



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Tanto a interfase como a mitose apresentam-se subdivididas em períodos ou fases. Os períodos da
interfase são denominados G1, S e G2 e as fases da mitose são denominadas prófase, metáfase, anáfase e
telófase.

O gráfico acima mostra a variação da quantidade de DNA durante o ciclo de vida da célula. A interfase é
dividida em três períodos:G1 (do inglês gap, intervalo), S e G2.

A duplicação do DNA ocorre durante o período S (síntese). Então, em G1, os cromossomos ainda estão



como fio simples; em S, cada cromossomo fica com duas cromátides, assim permanecendo durante o
intervalo G2. No gráfico, C representa a quantidade de DNA de uma célula haplóide; 2C, de uma célula
diplóide antes da duplicação do DNA (no período G1, portanto), e 4C de uma célula em G2, após a
síntese.
Observe que na anáfase, a quantidade de DNA cai de novo para 2C: houve separação das cromátides -
irmãs, que estão migrando em direção aos pólos, para formar dois novos núcleos.
Visualização das etapas da mitose

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Fases da mitose.
Os cromossomos duplicados se espiralizam durante a prófase, ao mesmo tempo que o hialoplasma adquire
uma estrutura fibrosa ao redor dos diplossomos.



Após a ruptura da membrana nuclear, os cromossomos dispõem-se na placa equatorial (metáfase).

A duplicação dos centrômeros marca o início da anáfase, durante a qual os cromossomos se dirigem para
os pólos.



Na telófase, os cromossomos se desespiralizam, ao mesmo tempo que se forma a membrana nuclear a
partir do retículo endoplasmático. Um sulco de divisão (estrangulamento)permite a separação das
células-filhas.

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Na divisão das células de vegetais superiores, pode-se observar que:
q não há centríolos - mitose acêntrica;
q não há formação de fibras do áster - mitose anastral;
q citocinese - centrífuga (de dentro para fora)
Na citocinese das células vegetais não ocorre invaginação da membrana plasmática e sim formação
centrífuga de uma placa celular, originada a partir de pequenas vesículas diferenciadas do complexo de
Golgi, ricas em pectina. O conjunto dessas vesículas é denominado fragmoplasto. Essas vesículas se
fundem e seu conteúdo origina a lamela média, iniciando a formação da parede celular.
Mitose em célula vegetal.

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MEIOSE
A descrição das etapas da meiose
No esquema adiante foi representada uma célula diplóide, com dois pares de cromossomos homólogos.
Nessa célula, então, 2n= 4 cromossomos.
Prófase I
Leptóteno - Os cromossomos, devido à sua espiralação, ficam visíveis. Apesar de iniciarem a duplicação
na interfase, aparecem ainda como filamentos simples, bem individualizados.

Zigóteno - Os cromossomos homólogos se atraem, emparelhando-se. Este pareamento é conhecido
como sinapse e ocorre ponto por ponto. O pareamento de cromossomos homólogos não ocorre na
mitose.

Paquíteno - Aqui, cada cromossomo aparece constituído por duas cromátides, portanto terminou a
duplicação. Os 2 homólogos pareados mostram então 4 filamentos, cujo conjunto chamamos tétrade ou
bivalentes.



Diplóteno - Nesta fase podem ocorrer quebras em regiões correspondentes das cromátides homólogas;
em seguida, os pedaços quebrados soldam-se em posição trocada.
Esse fenômeno é chamado crossing-over ou permuta. O crossing-over aumenta a variabilidade das
células formadas. Os homólogos se afastam, permanecendo em contato em alguns pontos chamados
quiasmas.
Os quiasmas representam as regiões observadas no microscópio, em que houve a troca de pedaços.

Diacinese - Os pares de homólogos estão praticamente separados. Os quiasmas "deslizam" para as
extremidades dos cromossomos (terminalização dos quiasmas). Aumenta ainda mais a espiralação dos
cromossomos.



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Visualização das etapas da meiose:

Metáfase I
A membrana nuclear desapareceu no final da prófase. As fibras do fuso já estão formadas, desde a
prófase I. Os pares de cromossomos homólogos se organizam no plano equatorial da célula. Os
centrômeros dos cromossomos homólogos se ligam a fibras que emergem de centríolos opostos. Assim,
cada componente do par será puxado em direções opostas.



Anáfase I
Não ocorre divisão dos centrômeros; cada componente do par de homólogos migra em direção a um dos
pólos, por encurtamento das fibras do fuso.

Telófase I
A carioteca se reorganiza; os cromossomos se desespiralam. Às vezes, no entanto, isto não ocorre e os
cromossomos sofrem diretamente a segunda divisão meiótica. O citoplasma sofre divisão (citocinese).



Intercinese
É uma interfase que pode ou não existir, dependendo do tipo de célula que está sofrendo meiose.

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Prófase II
É uma prófase semelhante à da mitose. É bem mais rápida do que a prófase I. Forma-se o fuso, às vezes
perpendicular ao anterior.



Metáfase II
Os cromossomos se dispõem na placa equatorial, e se ligam às fibras do fuso.
Ao final da metáfase os centrômeros se duplicam. As cromátides passam a ser, cada uma, um
cromossomo (cromonema).

Anáfase II
Os cromossomos - filhos (irmãos) migram para pólos opostos.

Telófase II
Já nos pólos, os cromossomos se desespiralam; os nucléolos reaparecem. O citoplasma se divide: temos
agora quatro células n, originadas a partir da célula 2n, que iniciou o processo.



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A importância do crossing-over
Já vimos que no diplóteno pode ocorrer quebras em cromátides homólogas, seguidas de soldadura de
pedaços trocados. Este fenômeno, dito crossing - over ou permutação, é bem conhecido por observações;
no entanto, ainda permanecem desconhecidas as causas que o provocam.
O crossing-over acontece de maneira casual, sem que se possa prever em que pontos e em quais
cromossomos ele vai acontecer. Evidentemente, podem ocorrer várias trocas ao longo do mesmo par de
homólogos.
Os esquemas A e B comparam os resultados da meiose com e sem ocorrência de crossing, em uma célula
com dois cromossomos. Foram representados somente dois pares de genes alelos A e a e B e b.
Na figura A não houve troca de pedaços durante o pareamento. Como resultado final da meiose, temos
quatro células (que podem ser gametas ou esporos); duas delas com constituição genética AB e duas com
constituição ab.
Na figura B, ocorreu um crossing - over entre os genes A e B. As cromátides homólogas trocaram
pedaços. O resultado final mostra quatro células de constituição genética diferente, AB, Ab, aB e ab.



Você percebeu então que o crossing-over permitiu o aparecimento de dois cromossomos com combinações
gênicas totalmente diferentes. Ab e aB, que não existiam na célula-mãe. É como se o crossing tivesse
"embaralhado" os genes dos cromossomos originais AB e ab. Dizemos então que houve recombinação
genética. O fenômeno de crossing-over aumenta pois a variabilidade genética dos gametas. Isto é um
importantíssimo fator no mecanismo da evolução.

Esquema A Esquema B

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Matérias > Biologia > Citologia > Divisão Celular > Gametogênese



Gametogênese
Gametogênese é o processo de produção de gametas que são sempre células haplóides (n), com a função
de reprodução sexuada dos seres vivos (animal ou vegetal).
Nos animais essa produção é realizada no interior de órgãos especializados: testículos (gônadas
masculinas) produzem espermatozóides (gametas masculinos) e ovários (gônadas femininas) produzem
óvulos (gametas femininos). Nos vegetais, as estruturas especiais que terão essas funções são: anterídeos
(gametângios masculinos) produzirão os anterozóides (gametas masculinos) e arquegônios ou oogônios
produzirão oosferas (gametas femininos).
Na gametogênese animal, a espermatogênese é responsável pela produção de espermatozóides e a
ovulogênese (ou ovogênese) formará os óvulos.



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Principais diferenças
1 Ovogônia= fase de crescimento mais longa (= maior quantidade de vitelo) .
2 Nº espermatozóides e óvulos.
3 Ovócito II= está bloqueado em metáfase II.
4 Espermatogênese 2 a 3 semanas, a vida inteira.

Interpretando a tabela da gametogênese, devemos entender:
q No período de multiplicação, as gônias (células diplóides – 2n – indiferenciadas) proliferam
intensamente através de mitoses sucessivas, no interior do testículo (espermatogônias) e do ovário
(ovogônias).

q O período de crescimento é caracterizado pelo aumento volumétrico das gônias que irão formar os
citos I. As ovogônias terão uma fase de crescimento mais longa, acumulando maior quantidade de
vitelo (reserva alimentar do retículo endoplasmático e do complexo de Golgi) do que as
espermatogônias, ficando bem maiores. Cada espermatogônia (2n) forma um espermatócito
primário – 2n (espermatócito I ou de primeira ordem), enquanto a ovogônia (2n) produzirá o
ovócito primário – 2n (ovócito I ou de primeira ordem).

q É no período de maturação que ocorrerá a meiose (divisão celular reducional). Espermatócitos e
ovócitos primários (diplóides – 2n) duplicam seus cromossomos (DNA). Ao término da 1a divisão
meiótica (telófase I), cada espermatócito I (2n) produzirá dois espermatócitos II (secundários ou
de segunda ordem – cada um deles será “n”).
q Na espécie humana as células serão: espermatócito I (2n = 46 cromossomos) e espermatócito II
(“n” = 23 cromossomos, cada um deles ainda duplicado, por não ter ocorrido ruptura do
centrômero na anáfase I). Essa 1a divisão é reducional, pois cada célula (cito II) apresentará
metade dos cromossomos da espécie.
q Na ovulogênese, cada ovócito I (2n), ao término da meiose I, formará duas células
volumetricamente diferentes: uma será maior, o ovócito II (“n” = 23 cromossomos, ainda
bivalentes) e a outra menor, o 1o corpúsculo polar (ou polócito I: “n” = 23 cromossomos
bivalentes).



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Na meiose II ocorrerão diferenças importantes na gametogênese masculina e feminina, da espécie
humana:
q Cada espermatócito II (“n” = 23 cromossomos bivalentes), ao terminar a telófase II, formará duas
novas células de igual tamanho: espermátides (n = 23 cromonemas). Assim, partindo de uma
célula 2n (espermatócito I), ao fim da meiose serão produzidas quatro células haplóides
(espermátides).
Na etapa seguinte, espermiogênese, cada espermátide passa por importantes modificações no
tamanho, forma e organização citoplasmática, diferenciando o espermatozóide (gameta
masculino). Assim, estará completada a espermatogênese.

A interpretação seqüencial das figuras mostra:
q o retículo endoplasmático rugoso (ergastoplasma) produz grande quantidade de enzimas e as
encaminha para o complexo de Golgi.
q ocorre fragmentação do complexo de Golgi que irá se reorganizar próximo do núcleo, formando o
acrossomo, o qual armazena as enzimas que irão “abrir caminho” durante a fecundação, digerindo o
espessamento celular protetor do ovócito II (“óvulo”).
q multiplicação das mitocôndrias e migração, juntamente com os centríolos, para a peça intermediária.
As mitocôndrias irão gerar a energia para o batimento do flagelo, formado a partir do centríolo.



q importante redução do volume do citoplasma da célula que estará diferenciada em espermatozóide.
q O ovócito II, quando completar a telófase II, formará uma grande célula haplóide (ovótide ou
óvulo: n = 23cromonemas) e o (pequeno) 2o corpúsculo polar (n = 23 cromonemas). O 1o
corpúsculo polar poderá ou nãocompletar a meiose II, formando ou não dois outros corpúsculos
polares. Desta forma, através da ovulogênse,de cada ovócito I (diplóide – 2n) que completar a
meiose, serão produzidos um óvulo e três corpúsculos polares.

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ATENÇÃO !!!
q Na espécie humana, cada ovócito II está contido num folículo de Graaf, dentro do ovário, desde o
nascimento das meninas. Estes ovócitos II estão com a meiose interrompida (bloqueada) em
metáfase II. Essa meiose só será completada se o ovócito II, eliminado em cada ciclo menstrual
(“ovulação”), for fecundado pelo espermatozóide. Esse encontro entre espermatozóide e ovócito II
(fecundação) deverá ocorrer no início da tuba uterina (trompa), visto que o ovócito tem vida
curtíssima (aproximadamente 24 horas !).



q Essa meiose para a produção de gametas ocorre na grande maioria dos animais e é chamada meiose
gamética. A meiose espórica ocorre no interior de esporângios de vegetais, produzindo os esporos
haplóides, que são células de reprodução assexuada.

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