bases biológicas - colegiotecnicosaobento.com.br · o fim da mitose é atribuído ao surgimento de...

44
Bases Biológicas Colégio Técnico São Bento

Upload: phungduong

Post on 12-Nov-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Bases Biológicas

Colégio Técnico

São Bento

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Sumário

Capítulo 1 – Biologia celular ...................................................................................... 4

1.1 Biologia celular ................................................................................................. 5

1.2 Princípios da Teoria Celular Moderna ............................................................... 5

1.3 Tipos de Células ............................................................................................... 6

1.3.1 Procariontes ............................................................................................... 6

1.3.2 Eucariontes ................................................................................................. 7

1.4 Divisão da Célula .............................................................................................. 7

1.5 Mitose ............................................................................................................... 7

1.5.1 Interfase .................................................................................................. 8

1.5.2 Etapas da Mitose ........................................................................................ 9

1.6 Meiose ............................................................................................................ 10

1.6.1 Primeira Divisão da Meiose ...................................................................... 10

1.6.2 Segunda Divisão da Meiose ..................................................................... 11

1.6.3 Prófase ..................................................................................................... 12

1.7 Membrana Plasmática .................................................................................... 13

1.7.1 Transporte ................................................................................................ 14

1.7.1.1 Transporte Passivo por Difusão .......................................................... 14

1.7.1.2 Transporte Passivo por Osmose ........................................................ 14

1.7.1.3 Difusão Facilitada ............................................................................... 15

1.7.1.4 Transporte Ativo ................................................................................. 15

1.7.1.5 Transporte das moléculas grandes ..................................................... 16

1.7.1.5.1 Fagocitose .................................................................................... 16

1.7.1.5.2 Pinocitose ..................................................................................... 17

1.8 Estrutura celular .............................................................................................. 17

1.8.1 Parede Celular .......................................................................................... 17

1.8.2 Citoplasma ................................................................................................ 18

1.8.3 Citoesqueleto ............................................................................................ 19

1.8.4 Centríolos ................................................................................................. 19

1.8.5 Ribossomos .............................................................................................. 20

1.8.6 Retículo endoplasmático ........................................................................... 20

1.8.7 Aparelho de Golgi ..................................................................................... 21

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.8 Lisossomos ............................................................................................... 22

1.8.9 Respiração Celular ................................................................................... 23

1.8.9.1 Mitocôndrias ....................................................................................... 23

1.8.9.2 Respiração Aeróbia ............................................................................ 24

Síntese de ATP .............................................................................................. 24

1.8.9.2.1 Etapas da Respiração Aeróbia ..................................................... 24

Glicólise ......................................................................................................... 24

Ciclo de Krebs ................................................................................................ 25

Cadeia Respiratória ........................................................................................ 26

1.8.9.3 Respiração Anaeróbia ........................................................................ 26

Fermentação .................................................................................................. 26

1.8.10 Núcleo .................................................................................................... 26

1.9 Microbiologia ................................................................................................... 27

1.10.1 Vírus, seres vivos ou não? ...................................................................... 30

1.11 bactérias ....................................................................................................... 31

1.11.1 Estrutura celular das bactérias ................................................................ 32

1.11.2 Tipos morfológicos básicos ..................................................................... 33

1.11.3 Formação de esporos ............................................................................. 34

1.11.4 Reprodução das Bactérias .................................................................. 34

1.11.4.1 Reprodução sexuada........................................................................ 35

1.11.5 Transformação........................................................................................ 36

1.11.6 Transdução ............................................................................................. 36

1.11.7 Conjugação ............................................................................................ 37

1.11.8 Bactérias gram-positivas e gram-negativas ............................................ 37

1.11.8.1 Diferenças das bactérias gram-positivas das gram-negativas .......... 38

1.12 Sangue ......................................................................................................... 41

1.12.1 Funções .................................................................................................. 41

1.12.2 Glóbulos vermelhos e bancos ................................................................. 42

2. Referências .......................................................................................................... 44

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Capítulo 1 – Biologia celular

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.1 Biologia celular

Também conhecida por Citologia, a Biologia Celular é a parte da biologia

responsável pelo estudo das células. Esse ramo da biologia é importante, pois as

células são utilizadas para diferenciar o que possui e o que não possui vida. Além

disso, essa estrutura é importante e fundamental para qualquer ser humano.

As células começaram a ser estudadas a partir da invenção do microscópio,

em 1950. Uma empresa que fabricava lentes, a Zacharias Janssen, conseguiu criar

esse objeto que permite a visualização de pequenos organismos, ampliando a

imagem diversas vezes. Como a célula é muito pequena, ela somente passou a ser

estudada depois dessa invenção. A empresa colocou duas lentes em um tubo.

No século XVII, Robert Hooke, avaliou um pedaço de cortiça e neles, verificou

cavidades minúsculas. Elas receberam o nome de células (derivada do latim cella

que significa lugar fechado e pequeno cômodo). O que ele observou foi a parte que

envolve a célula, a parede celular. Já em 1838, verificou-se que as células eram algo

básico em todas as plantas e, no ano seguinte, também passou a ser a unidade

básica dos animais. A partir dessas descobertas, surgiu a seguinte teoria celular:

'Todos os seres vivos são formados por células.'

Nos anos seguintes, foram sendo descobertas diversas estruturas em seu

interior e as funções desempenhadas por eles. Em 1858, um médico alemão afirmou

que as células também eram responsáveis pela hereditariedade e evolução.

1.2 Princípios da Teoria Celular Moderna

Todos os seres vivos possuem células; porém, alguns são formados por

apenas uma célula;

As condições vitais dos seres vivos vão depender de suas propriedades

celulares;

Elas surgem sempre a partir de uma já existente.

As células podem ser diferenciadas através de sua morfologia, porque cada

uma delas é adaptada a sua função. Elas também podem ter sua forma influenciada

por diversos fatores. As células vegetais têm um formato anguloso graças à parede

de celulose que elas possuem e as células animais não têm uma parede celular e,

por isso, são mais curvas.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Ao longo dos anos, o surgimento de diversas técnicas foram importantes para

que o conhecimento sobre as células crescesse. Além do microscópio, também

passaram a ser utilizadas as técnicas de fixação, coloração, centrifugação

fracionada, dentre outros.

1.3 Tipos de Células

As células são divididas em dois grupos: procarióticas e eucarióticas. O reino

Monera pertence ao grupo das células procarióticas; enquanto isso, os reinos:

Protista, Fungos, Animal e Plantas fazem parte do grupo das células eucarióticas.

Todos os seres vivos têm células que podem ser unicelulares, quando são formados

por apenas uma célula, ou pluricelulares, para os que são formados por várias

células.

1.3.1 Procariontes

Esses organismos são unicelulares e fazem parte do grupo Monera, que pode

ser exemplificado pelas bactérias. Esse tipo de célula tem o DNA que não é

envolvido por uma membrana e ele fica mergulhado no citoplasma. Esse é formado

por diversas substâncias dissolvidas em água e no citoplasma são encontrados os

ribossomos que realizam a síntese de proteínas. Esse tipo de célula é envolvida pela

membrana plasmática, que também é envolvida pela parede celular, formada por

glicídios e aminoácidos.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.3.2 Eucariontes

Esses organismos podem ser uni ou pluricelulares. Comparada à célula

procariótica, essas células são maiores e mais complexas. Ela possui um material

genético com DNA associado às proteínas. São envolvidas por uma membrana

nuclear e possuem um núcleo individualizado, além de diversos organismos que não

constam nas células procariontes.

1.4 Divisão da Célula

A divisão celular ajuda na reprodução dos organismos unicelulares e é muito

importante para a reprodução assexuada. As células procariontes possuem uma

divisão mais simples; porém, nas células eucariontes, devido a um número maior de

genes, a divisão é mais complicada. Isso ocorre também porque nas células

eucarióticas, a divisão serve como base para produzir células, substituir as células

antigas e para a regeneração.

1.5 Mitose

Esse processo consegue produzir células-filhas iguais à célula que lhe deu

origem. A célula-filha terá sempre a mesma quantidade e o mesmo tipo de

cromossomos que constam na célula que lhe originou. A mitose é importante para o

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

crescimento, a regeneração e a formação do indivíduo. Ela é essencial para a

reprodução assexuada dos seres eucariontes e unicelulares. Esse processo pode

demorar minutos, horas ou dias. Células nervosas e musculares não se dividem

mais quando estão maduras.

1.5.1 Interfase

Essa fase ocorre quando a célula ainda não iniciou a divisão. Durante esse

período, começam os preparativos para a divisão e a interfase é subdividida em três

etapas:

Período G1: A primeira parte ocorre antes da duplicação do DNA. A célula

aumenta e realiza o metabolismo normalmente. Acontece a duplicação do

centríolo;

Período S: O DNA e os filamentos de cromatina são duplicados;

Período G2: É o intervalo que ocorre entre a duplicação do DNA e o princípio

da divisão celular.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.5.2 Etapas da Mitose

Prófase (pro=antes): É a preparação da célula para que ocorra a divisão.

Nessa etapa, a cromatina começa a enrolar para formar o cromossomo e os

filamentos estão duplicados e juntos pelo centrômero. Durante a prófase, o filamento

de cromatina começa a se enrolar e se tornam mais condensados. Os centríolos

migram para os polos e começa a formação dos fusos acromáticos. Os

cromossomos passam a se dirigir para a região mediana do fuso e a membrana

nuclear e o nucléolo desaparecem.

Metáfase (meta=depois): Nessa fase, os centríolos passam a ficar em polos

opostos da célula. Onde fica localizado o centrômero, aparece o cinetócoro e cada

cromátide fica presa às fibras do fuso por ele. Nesse período, os cromossomos

formam a placa equatorial, ou seja, ficam na região central da célula.

Anáfase (ana=para cima): Os filamentos dos fusos diminuem e as

cromátides vão para polos opostos da célula. O material genético é distribuído de

forma igual para esses polos, o que irá proporcionar que as células que serão

formadas sejam beneficiadas.

Telófase (telo=final): Os cromossomos chegam aos polos e voltam a ter a

aparência de um filamento de cromatina. Voltam a aparecer a membrana nuclear e o

nucléolo.

O fim da mitose é atribuído ao surgimento de dois núcleos e em sua maioria,

essa divisão também realiza a divisão do citoplasma, chamada de citocinese.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.6 Meiose

O surgimento de uma célula-ovo se deve a união dos gametas que são

produzidos por meio da reprodução sexuada de indivíduos de sexos distintos. Essa

junção de gametas recebe o nome de fecundação. Quando há uma união dos

gametas, os cromossomos não duplicam graças a uma divisão celular denominada

meiose. Nesse procedimento, são produzidas células que tem apenas a metade do

número de cromossomos.

Nas células animais, a meiose ocorre na produção dos gametas. Nas células

vegetais, acontece durante a formação dos esporos, considerados células especiais.

Alguns processos que ocorreram durante a mitose, serão repetidos na meiose. São

eles: formação do fuso acromático, movimentação dos cromossomos e a membrana

nuclear irá desaparecer. A diferença é que na meiose, ocorrem duas divisões

celulares seguidas e os gametas que serão produzidos não são iguais

geneticamente.

1.6.1 Primeira Divisão da Meiose

Prófase I: Nessa fase, os cromossomos homólogos ficam pareados, ou seja,

cada cromossomo que foi duplicado irá ficar encostado em seu homólogo. Isso

ocorre somente durante a meiose porque é importante que cada célula-filha tenha

um cromossomo de cada tipo. Também acontece na prófase a fragmentação da

membrana nuclear e do nucléolo.

Metáfase I: Os cromossomos homólogos não ficam alinhados e cada um se

mantém de um lado da região mediada do fuso acromático.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Anáfase I: Os cromossomos homólogos vão para lados opostos porque os

fios do fuso se contraem. Diferente do que ocorre na mitose, os cromossomos que

migram são os duplos e não os simples.

Telófase I: Os cromossomos duplicados chegam aos polos; porém, não estão

totalmente desenrolados. O citoplasma é dividido para a formação de duas células-

filhas.

Com a criação das células-filhas, termina a primeira fase da divisão da

meiose. Como há uma redução no número de cromossomos, a primeira divisão

também recebe o nome de divisão reducional. A célula-filha tem duas cópias de

cada molécula do DNA e cada uma está situada em uma cromátide.

1.6.2 Segunda Divisão da Meiose

O período entre a primeira fase e a segunda fase da divisão da meiose

recebe o nome de intercinese. No final dessa fase, o número de cromossomos não

se altera e por isso a segunda divisão da meiose também recebe o nome de divisão

equacional.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.6.3 Prófase

A prófase que ocorre durante a primeira divisão da meiose possui vários aspectos

que a tornam diferente das outras fases. Ela é subdividida em outras cinco fases:

Leptóteno: Há o condensamento dos cromossomos;

Zigoteno: Os cromossomos homólogos começam a parear e o processo

recebe o nome de sinapse;

Paquiteno: Após o pareamento dos cromossomos homólogos, é formada

uma tétrade com quatro cromátides. Durante a prófase I, também ocorre o fenômeno

chamado permutação ou crossing-over (é a quebra das cromátides homólogas e

depois os pedaços são trocados por formas correspondentes);

Diploteno: Os cromossomos iniciam a separação; porém, ficam grudados no

local das cromátides onde havia ocorrido as permutações. Nesses locais, aparece

uma figura no formato de X que recebe o nome de quiasma;

Diacinese: Os cromossomos passam a condensar mais e os quiasmas se

deslocam para a extremidade. Esse processo recebe o nome de terminalização. A

permutação somente termina durante a anáfase I.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Ao final da meiose, são produzidas quatro células com metade do número de

cromossomos que possuía a célula original e diferentes geneticamente. Já com a

mitose, ocorre a produção de duas células que são iguais geneticamente e possuem

o mesmo número de cromossomos da célula original.

1.7 Membrana Plasmática

A membrana celular faz parte de todas as células que estão vivas. É uma fina

camada formada por moléculas de lipídeos e proteínas. Essa camada fosfolipídica

foi citada pela primeira vez em 1825; porém, ela somente ganhou força com a

descoberta de Charles Overton, em 1895. Ele observou a membrana celular e

verificou que somente algumas substâncias passavam por ela.

Ela é utilizada pela célula para o transporte de substâncias importantes para o

seu metabolismo do meio exterior para o interior das células. Elas realizam o

transporte inverso ao levar para o exterior da célula as secreções indesejadas. A

membrana celular tem a capacidade de controlar o que entra e o que sai da célula. É

uma camada tão fina que somente pode ser visualizada com o uso de um

microscópio eletrônico. É caracterizada como um fluído bidimensional que possui a

capacidade de alterar sua forma.

Em 1972, cientistas fizeram o atual modelo dessa membrana, conhecido

como modelo do mosaico fluido. Nesse estudo, foi identificado que a estrutura da

membrana plasmática é formada por lipídios, proteínas e glicídios.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.7.1 Transporte

A membrana plasmática é responsável pelo controle de saída e entrada de

substâncias que devem entrar na célula e as que devem sair. O transporte pela

membrana pode ser feito de duas formas: transporte passivo (onde não há gasto de

energia) e o transporte ativo (quando ocorre gasto de energia).

1.7.1.1 Transporte Passivo por Difusão

As moléculas costumam sair de uma região com maior concentração para

uma outra que tenha uma concentração menor. Esse processo recebe o nome de

difusão e é responsável pela passagem do gás carbônico e do oxigênio pela

membrana. A difusão ajuda as moléculas a ficar espalhadas.

1.7.1.2 Transporte Passivo por Osmose

Toda vez que ocorrer uma diferença na concentração de duas soluções, o

solvente vai sair da solução que é menos concentrada para a mais concentrada. A

osmose é a difusão do solvente (água) com a ajuda de uma membrana

semipermeável, ou seja, aquela onde só passa o solvente. O procedimento ocorre

como se a solução que é mais concentrada estivesse atraindo água da solução

menos concentrada.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

.

1.7.1.3 Difusão Facilitada

Esse processo ocorre quando uma substância passa pela membrana da

célula com o auxílio das proteínas. Esse procedimento depende do tamanho da

molécula e também a capacidade de dissolver em lipídios. As moléculas que são

pequenas e lipossolúveis (oxigênio, nitrogênio e gás carbônico) conseguem

atravessar a camada lipídica sem dificuldades. A água também consegue passar

graças a sua pequena molécula. As que são maiores e não lipossolúveis (glicose e

íons), tem que passar pelas proteínas da membrana que ajudam a realizar o

processo.

1.7.1.4 Transporte Ativo

Esse transporte ocorre porque algumas substâncias se movimentam de um

local com pouca concentração para outro com maior concentração. Esse movimento

contrário à difusão e que tem um gasto de energia é denominado transporte ativo. É

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

um transporte que necessita de ajuda de proteínas especiais que realizam um

trabalho com grande consumo de energia.

A energia das proteínas é obtida através das moléculas de ATP (é uma

molécula que carrega a energia que surge com a respiração). São diversos tipos de

transporte ativo, chamados também de “bombas”. As mais conhecidas são as

bombas de sódio e de potássio.

1.7.1.5 Transporte das moléculas grandes

As moléculas grandes como os polissacarídeos não passam pela membrana

celular. Portanto, a entrada dessas substâncias é feita pela endocitose e a saída é

realizada através da exocitose. A endocitose é dividida em fagocitose (fago, que

significa comer) e pinocitose (pino, que significa beber).

1.7.1.5.1 Fagocitose

A célula ingere as substâncias maiores como micro-organismos ou resíduos

celulares. Posteriormente, o citoplasma cria expansões, denominadas de

pseudópodes (falsos pés) que envolvem a substância e a colocam em uma cavidade

da célula. Nessa cavidade é feita a digestão e a absorção.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.7.1.5.2 Pinocitose

Esse processo é realizado principalmente pelas células eucarióticas. A célula

pega líquidos ou solutos por meio do processo de invaginação da membrana. Com

isso, são formadas pequenas vesículas.

Já o processo de exocitose também pode se chamar clasmatose. Nele, ocorre

a expulsão de produtos para fora da célula. São produtos que ficam no interior das

vesículas e que estão na superfície das membranas.

1.8 Estrutura celular

1.8.1 Parede Celular

A parede celular também é chamada de membrana celulósica ou parede

esquelética. Essa parede é composta por celulose, água e polissacarídeos. Essa

estrutura realiza a cobertura das células dos seres vivos (plantas, fungos, etc). É

formada principalmente por celulose, conhecida por membrana celulósica. A função

mais importante da parede celular é fornecer uma proteção à célula.

É um envoltório presente também em algumas bactérias, fungos e

protozoários. Ela é uma estrutura rígida, que atrapalha algumas mudanças

morfológicas dos organismos. Com a inflexibilidade da parede celular, as células não

conseguem mudar a sua forma.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.2 Citoplasma

O citoplasma compreende um grande volume dentro da célula e é composto

por uma substância viscosa que recebe o nome de hialoplasma ou citosol. O

hialoplasma contém água e moléculas de proteínas que forma uma dispersão

chamada coloide. Nele, também estão inclusos componentes como o citoesqueleto,

os centríolos, os ribossomos, o retículo endoplasmático, o aparelho de golgi, dentre

outros.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.3 Citoesqueleto

O citosol das células eucarióticas apresenta um quantidade enorme de tubos

ocos chamados de microtúbulos. Ele também é formado por proteínas, as tubulinas.

Eles possuem a capacidade de aumentar e diminuir seu tamanho. Podem-se

encontrar, também, os microfilamentos formados pela proteína actina. Os dois juntos

formam um verdadeiro esqueleto celular e são essenciais para manter a forma da

célula e suas estruturas. O citoesqueleto também é chamado de “citomusculatura”.

1.8.4 Centríolos

São cilindros que formam um ângulo reto e ficam em uma região densa do

citoplasma chamada de centro celular ou centrossomo. Cada centríolo possui

microtúbulos de proteínas que formam sua parede. Possuem a capacidade de

duplicar-se e são necessários para a formação do fuso acromático e na formação

dos cílios e flagelos.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.5 Ribossomos

Esse componente é formado por grãos de RNA e proteína. Está presente nas

células procarióticas e eucarióticas; nas procarióticas, eles ficam livres no

hialoplasma ou associado ao retículo endoplasmático rugoso. Já nas células

procariontes, cada ribossomo possui duas sub-unidades que têm tamanhos e

densidades diferentes. É nesse componente que ocorre a síntese das proteínas e é

feita com a junção de aminoácidos, sendo que esse procedimento é comandado

pelo RNA. Ele recebe a ajuda do polirribossomo para que comande os aminoácidos

da proteína em sequência.

1.8.6 Retículo endoplasmático

O retículo endoplasmático é um conjunto de canais e vesículas que se

formam com as invaginações da membrana plasmática. Quando ele tem ribossomos

que ficam em sua membrana, são denominados retículo rugoso; porém, quando não

possui os ribossomos, levam o nome de retículo endoplasmático liso.

Retículo Rugoso – Ele é responsável por facilitar a saída das substâncias

das células e possui a aparência de sacos que foram achatados. O retículo rugoso

ajuda para que elas sejam transportadas pelo citoplasma. Além disso, ele realiza o

processo de fabricação das proteínas, utilizando os ribossomos que estão em sua

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

membrana. São produzidas duas formas de proteínas: as que ajudam a formar a

membrana plasmática e as que serão expulsas pela célula (como as células

glandulares e dos anticorpos). Posteriormente, essas proteínas são encaminhadas

para o complexo de golgi antes que sejam eliminadas pela célula.

Retículo Liso – Essa forma de retículo não tem ribossomos aderidos e são

parecidos com tubos retorcidos. Como não possuem os ribossomos, ele não é capaz

de sintetizar a proteína; porém, é capaz de produzir diversos lipídios (alguns

situados na membrana plasmática e nos hormônios sexuais).

1.8.7 Aparelho de Golgi

Essa estrutura tem o formato de sacos achatados e vesícula. Recebe esse nome

graças ao citologista Camilo Golgi que, em 1898, foi o primeiro a verificar essa

estrutura. Ele possui bolsas membranosas que ficam empilhadas e cada uma delas

recebe o nome de dictiossomo. Primeiro, pensou-se que essa estrutura servia

apenas para a secreção, mas depois foi verificado que ele possui mais funções. É

capaz de sintetizar alguns glicídios que podem ser utilizados para construção da

parede celulose, produção de muco e formação do glicocálix da membrana

plasmática. O aparelho de golgi também é responsável por formar uma vesícula

chamada acrossoma, que pode ser encontrado nos espermatozoides e o ajudam a

penetrar no óvulo.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.8 Lisossomos

Os lisossomos são pequenas bolsas que possuem em seu interior muitas enzimas.

Essas enzimas são chamadas de hidrolases ácidas, porque a digestão é realizada

com a quebra de alimentos utilizando enzimas e moléculas de água. Além disso, o

interior dele é um meio ácido. Os vegetais não possuem lisossomos e a digestão é

feita pelos vacúolos.

Digestão Intracelular – Quando acontece a fagocitose, a célula desenvolve

em seu interior um vacúolo que recebe o nome de fagossomo. Depois, um grupo de

lisossomos funde-se com o fagossomo e forma um vacúolo digestivo.

Autofagia – Os lisossomos realizam o trabalho de renovar componentes mais

antigos das células. Por isso, ele captura e coloca-os em um vacúolo. Nesse local,

ocorre a digestão. Com esse processo, a célula consegue manter um ciclo de

reconstrução.

Autólise – É uma forma de autodestruição da célula e ocorre quando a

membrana do lisossomo é rompida e as enzimas acabam se espalhando pelo

citoplasma, fazendo com que ocorra a destruição de células. Isso ajuda para a

destruição das células consideradas velhas. Isso pode ser exemplificado com a

cauda do girino que regride posteriormente.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.9 Respiração Celular 1.8.9.1 Mitocôndrias

São pequenos órgãos celulares que têm a forma de grãos ou bastonetes. Sua

quantidade vai depender da célula que está sendo verificada. A mitocôndria é uma

estrutura que é limitada por duas membranas parecidas com a membrana

plasmática. A membrana situada na parte interna possui dobras que levam o nome

de cristais mitocondriais. Entre os cristais, é encontrada uma solução que é

chamada de matriz mitocondrial.

Os cristais mitocondriais possuem a capacidade de elevar o número de

enzimas, mas sem alterar o tamanho da mitocôndria. Na matriz mitocondrial, pode-

se encontrar também DNA, RNA e ribossomos. Para que se possa retirar energia

das ligações químicas de uma substância, é necessário que as moléculas com

oxigênio reajam. Esse processo recebe o nome de combustão. Há uma distinção

entre combustão e respiração, pois a combustão libera muita energia em um

pequeno espaço de tempo. Já na respiração, a liberação de energia ocorre de forma

gradual.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.8.9.2 Respiração Aeróbia

Síntese de ATP

A energia obtida pela respiração é utilizada posteriormente e cada parte

dessa energia que é liberada, é utilizada pela molécula de adenosina

trifosfato (ATP). Ou seja, um número grande de energia, que se encontra na

molécula de glicose, transforma-se em quantidades menores de energia, que se

encontram nas moléculas de ATP. Essas, por sua vez, ficam na célula e vão sendo

utilizadas durante o metabolismo de forma a se espalhar por toda a célula.

A síntese ocorre com uma molécula de adenosina difosfato com mais um

radical fosfato que está na célula. Com a energia que é liberada pela respiração, o

fosfato se une ao ADP e forma o ATP e um fosfato cheio de energia. Quando há a

necessidade de energia para a realização de um trabalho, o ATP entrega esse

fosfato e se transforma em ADP. Quando a respiração libera energia novamente, ele

transforma-se novamente em ATP. O processo de ligar o fosfato com pouca energia

ao ADP recebe o nome de fosforilação.

1.8.9.2.1 Etapas da Respiração Aeróbia

Glicólise

Esse processo acontece no hialoplasma e se trata da quebra da glicose

(C6H12O6) em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3). Quando ocorre o

processo, uma parte da energia gerada pela glicose é liberada em quatro partes que

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

produzem quatro moléculas de ATP. Como são utilizadas duas moléculas de ATP

para que a glicose seja ativada, ao fim do processo sobram apenas duas. Ocorre

também a desidrogenação e são formadas duas moléculas de NAD.2H.

Ciclo de Krebs

Esse ciclo acontece na matriz da mitocôndria onde duas moléculas de ácido

pirúvico (C3H4O3) que são produzidas na glicólise, serão desidrogenadas e

descarboxiladas. Enquanto a primeira é feita pelas desidrogenases, as

descarboxilações são tiradas de moléculas de gás carbônico do ácido pirúvico e

depois são catalisadas pelas descarboxilases. Desse processo, sai uma molécula de

NAD.2H e uma de CO2. Essa cadeia que possui dois átomos de carbono,

pertencente ao grupo acetila.

No ciclo, o grupo acetila junta-se à substância coenzima A (Co A) e formam o

acetil-CoA. Ele, por sua vez, realiza uma ligação com um composto com quatro

átomos de carbono, o ácido oxalacético, que já está na matriz da mitocôndria. A

coenzima A não permanece no ciclo. Posteriormente, é formado um composto com

seis átomos de carbono, o ácido cítrico. Esse ácido sofre a desidrogenação e a

descarboxilação e resulta em substâncias intermediarias. No fim, o ácido oxalacético

regenera-se e retorna à matriz.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Cadeia Respiratória

A cadeia respiratória ocorre na membrana interna da mitocôndria. Nela, os

átomos de hidrogênio (elétrons de hidrogênio) que foram retirados das cadeias de

carbono nas etapas anteriores, serão levados para o oxigênio por várias moléculas

secundárias. Com a junção do oxigênio com o hidrogênio, forma-se água e

moléculas de ATP. A cadeia respiratória também recebe o nome de fosforilação

oxidativa, pois a síntese de ATP necessita de um fosfato no ADP e a fosforilação

necessita da energia que vem das oxidações.

1.8.9.3 Respiração Anaeróbia

Fermentação

A fermentação faz a quebra da glicose sem a utilização do oxigênio e faz

parte da fonte de energia de alguns organismos. Eles não possuem as enzimas que

realizam o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. Com a falta de oxigênio, uma outra

molécula terá que ser responsável por receber os átomos de hidrogênio. Ao recebê-

los, é gerado o produto final, que pode ser o álcool etílico, ácido acético, ácido

láctico, etc.

Os produtos resultantes da fermentação ficam com energia armazenada e

devido a isso, o saldo da fermentação são duas moléculas de ATP para cada

molécula de glicose.

1.8.10 Núcleo

O núcleo da célula é formado pela cromatina, nucléolos e nucleoplasma. Nas

células procariontes, o núcleo fica solto no citoplasma. Nas moléculas eucariontes, a

cromatina (material genético) é o resultado das moléculas de DNA com proteínas,

formando um conjunto de filamentos que ficam distantes do citoplasma devido a

uma membrana. A membrana recebe o nome de carioteca ou membrana nuclear e

possui diversos poros. Eles são necessários para que ocorra a troca de substâncias

entre o citoplasma e o núcleo.

Um núcleo pode ter um ou mais nucléolos. Esse é o local onde o RNA é

sintetizado e se une a proteínas que vêm do citoplasma e formam unidades

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

precursoras dos ribossomos. As sub-unidades ficam no nucléolo até a divisão

celular. A maioria das células possui apenas um núcleo.

1.9 Microbiologia

Microbiologia é o ramo das ciências que estuda bactérias, fungos e vírus. É uma

das mais relevantes, dinâmicas, interessantes e atuais disciplinas em ciências

biológicas.

Os microrganismos constituem mais de 90% da biomassa e a maior

biodiversidade da Terra. Contribuem na fertilização do solo, na degradação de

detritos, beneficiam a natureza ao fixar e utilizar matéria orgânica e inorgânica. Têm

grande função na reciclagem de materiais e na detoxificação do ambiente. São

usados na produção de vinagres, bebidas alcoólicas, queijos, yogurtes, pães e

antibióticos. Apenas uma minoria destes agentes é patogênica ou danosa, causando

doenças em humanos, animais e plantas, assim como a deterioração de alimentos e

a degradação de estruturas.

Devido ao seu rápido crescimento e relativa simplicidade os microrganismos têm

sido utilizados como modelos na compreensão de fenômenos biológicos. As

inúmeras descobertas em microbiologia geram avanços no campo da pesquisa

envolvendo múltiplas áreas de aplicação, fazendo com que os microrganismos

passem a ser usados como ferramentas para intervenção no meio ambiente, na

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

saúde, na indústria, etc. A utilização destes agentes na terapia gênica e na

genômica estimulou um crescente interesse na ciência, que tem revolucionado

modelos de estudos já estabelecidos e deverá alterar a relação do ser humano com

a natureza. A bioinformática é uma nova área da microbiologia que permite analisar,

a evolução destes agentes, a estrutura de suas proteínas.

1.10 Vírus

Vírus é uma partícula basicamente proteica que pode infectar organismos

vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles

somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de

auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que

infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o

termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que

infectam procariontes (bactéria).

Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido

nucleico (seja DNA ou RNA, ou os dois) sempre envolto por uma cápsula proteica

denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para

cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucleico que ele envolve são

denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo

capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao

nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.

Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam

3.600 espécies.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas

da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais,

específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.

São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá

infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante

restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacteriófagos,

os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que infectam as plantas

e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e

vírus de animais.

Esquema do Vírus HIV

Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a

sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a

enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição

reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se

formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o

nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem

DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA)

e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.

Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos

impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de

vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente

precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias,

efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorra

a multiplicação do material genético viral.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam,

podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus

inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o

seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo

que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.

1.10.1 Vírus, seres vivos ou não?

Vírus não têm qualquer atividade metabólica quando fora da célula

hospedeira: eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer

atividade biossintética. Eles obviamente se reproduzem, mas diferentemente de

células, que crescem, duplicam seu conteúdo para então dividir-se em duas células

filhas, os vírus replicam-se através de uma estratégia completamente diferente: eles

invadem células, o que causa a dissociação dos componentes da partícula viral;

esses componentes então interagem com o aparato metabólico da célula

hospedeira, subvertendo o metabolismo celular para a produção de mais vírus.

Há grande debate na comunidade científica sobre se os vírus devem ser

considerados seres vivos ou não, e esse debate e primariamente um resultado de

diferentes percepções sobre o que vem a ser vida, em outras palavras, a definição

de vida. Aqueles que defendem a ideia que os vírus não são vivos argumentam que

organismos vivos devem possuir características como a habilidade de importar

nutrientes e energia do ambiente, devem ter metabolismo (um conjunto de reações

químicas altamente inter-relacionadas através das quais os seres vivos constroem e

mantêm seus corpos, crescem e performam inúmeras outras tarefas, como

locomoção, reprodução, etc.); organismos vivos também fazem parte de uma

linhagem contínua, sendo necessariamente originados de seres semelhantes e,

através da reprodução, gerar outros seres semelhantes (descendência ou prole),

etc.

Os vírus preenchem alguns desses critérios: são parte de linhagens

contínuas, reproduzem-se e evoluem em resposta ao ambiente, através de

variabilidade e seleção, como qualquer ser vivo. Porém, não têm metabolismo

próprio, por isso deveriam ser considerados "partículas infecciosas", ao invés de

seres vivos propriamente ditos. Muitos, porém, não concordam com essa

perspectiva, e argumentam que uma vez que os vírus são capazes de reproduzir-se,

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

são organismos vivos; eles dependem do maquinário metabólico da célula

hospedeira, mas até aíi todos os seres vivos dependem de interações com outros

seres vivos. Outros ainda levam em consideração a presença massiva de vírus em

todos os reinos do mundo natural, sua origem - aparentemente tão antiga como a

própria vida - sua importância na história natural de todos os outros organismos, etc.

Conforme já mencionado, diferentes conceitos a respeito do que vem a ser vida

formam o cerne dessa discussão. Definir vida tem sido sempre um grande problema,

e já que qualquer definição provavelmente será evasiva ou arbitrária, dificultando

assim uma definição exata a respeito dos vírus.

1.11 bactérias

As bactérias são organismos bastante simples e pertencem, ao Reino

Monera. De acordo com a classificação mais atual em três domínios, esses

organismos estão divididos em Domínio Archaea, que engloba as arqueobactérias, e

Domínio Bactéria, que engloba os outros grupos de bactérias.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.11.1 Estrutura celular das bactérias

As bactérias são formadas por uma única célula (unicelulares), e podem ou

não formar colônias. Esses organismos possuem material genético disperso no

citoplasma, sendo, portanto, denominados de procariontes.

Na grande maioria das bactérias, além da membrana plasmática encontrada

em todas as células, é possível observar externamente uma parede

celular constituída, principalmente, por peptideoglicano. Essa parede celular

apresenta como principal função manter a forma das células bacterianas e garantir

proteção. Além disso, é possível perceber em algumas espécies uma cápsula

polissacarídica envolvendo a parede.

No citoplasma da célula bacteriana, é possível perceber a presença de

apenas um tipo de organela: os ribossomos. Esses ribossomos são menores que

aqueles encontrados em células eucarióticas, mas desempenham a mesma função,

que é a síntese de proteínas. Além disso, é possível perceber a presença de

grânulos ou inclusões que apresentam a função de armazenamento.

O citoplasma, por sua vez, apresenta uma região, chamada de nucleoide,

onde está localizado o cromossomo bacteriano, único e circular. Além do DNA

cromossomial, observa-se o plasmídeo, formado por uma molécula pequena de

DNA circular de duplicação independente.

Em algumas bactérias, é possível encontrar ainda estruturas de locomoção

conhecidas como flagelos, que são compostos por uma proteína denominada de

flagelina. Existem ainda estruturas mais finas e mais curtas que os flagelos

denominadas de pili e fímbria. Estes estão relacionados com a fixação das bactérias

em superfícies (fimbrias) ou ainda com a fixação no momento da reprodução (pili).

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.11.2 Tipos morfológicos básicos

As bactérias podem receber diferentes nomes de acordo com o formato. Entre

os tipos fundamentais, podemos citar:

Bacilos: Bactérias com formato de um pequeno bastão.

Cocos: Bactérias de formato esférico.

Espirilos: Bactérias em forma de sacarrolha.

Esses diferentes tipos morfológicos podem ainda se agrupar. Os cocos, por

exemplo, podem agrupar-se de 2 a 2, formado diplococos, ou em cadeias

denominadas de estreptococos, ou ainda em cachos denominados de estafilococos.

Isso também pode ser observado nos bastonetes, que ocasionalmente formam

diplobacilos ou estreptobacilos. De uma maneira geral, os espirilos ocorrem

isolados.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.11.3 Formação de esporos

Algumas bactérias são capazes de formar esporos, estruturas altamente

resistentes e duráveis. Os esporos desempenham um papel de defesa, pois são

uma forma de proteção em condições desfavoráveis, como em casos de

temperaturas inadequadas

1.11.4 Reprodução das Bactérias

A reprodução das bactérias é por reprodução binária. Nesse processo de

reprodução assexuada, a bactéria duplica seu material genético e divide-se em

duas.

Alimentos estragados e doenças infecciosas são alguns exemplos nos quais a

reprodução bacteriana pode ser observada de forma negativa na vida humana,

entretanto, o fato de possuírem uma capacidade extraordinária de reprodução

permite que utilizemos as bactérias em processos benéficos como: produção de

alimentos e bebidas, obtenção de adubos e no processo de biorremediação, que

permite a limpeza menos agressiva do ambiente contaminado por agentes tóxicos.

Desta forma, compreender sobre o processo de reprodução desses

microrganismos não apenas facilita na prevenção de doenças e na conservação de

alimentos, mas nos permite saber a forma correta de utilizarmos sua ação para

melhorar nossa qualidade de vida.

As bactérias apresentam como forma de reprodução a reprodução binária,

também chamada de cissiparidade ou bipartição. Neste processo de reprodução

assexuada, a bactéria duplica seu material genético e se divide em duas, ambas

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

terão a mesma quantidade de DNA e representarão as mesmas funções. Observe

na imagem abaixo o processo de divisão ocorrendo.

Só para termos uma noção do potencial reprodutivo de uma bactéria, vamos

imaginar: colocamos uma única bactéria em um local e oferecemos a ela condições

ideais de temperatura e nutrientes. Após cerca de 30 minutos, a primeira divisão

estará concluída e após esta ocorrerão várias outras, originando, em apenas 24

horas, aproximadamente milhares de bactérias, todas semelhantes àquela original.

Esse conjunto formado por bactérias de mesma origem recebe o nome de clone.

.

Repare que não existe a formação do fuso de divisão e nem de figuras clássicas e

típicas da mitose. Logo, não é mitose.

1.11.4.1 Reprodução sexuada

Para as bactérias considera-se reprodução sexuada qualquer processo de

transferência de fragmentos de DNA de uma célula para outra. Depois de

transferido, o DNA da bactéria doadora se recombina com o da receptora,

produzindo cromossomos com novas misturas de genes. Esses cromossomos

recombinados serão transmitidos às células-filhas quando a bactéria se dividir.

a transferência de DNA de uma bactéria para outra pode ocorrer de três maneiras:

por transformação, transdução e por conjugação.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.11.5 Transformação

Na transformação, a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no meio e

são incorporados à cromatina. Esse DNA pode ser proveniente, por exemplo, de

bactérias mortas. Esse processo ocorre espontaneamente na natureza.

Os cientistas têm utilizado a transformação como uma técnica de Engenharia

Genética, para introduzir genes de diferentes espécies em células bacterianas.

1.11.6 Transdução

Na transdução, moléculas de DNA são transferidas de uma bactéria a outra

usando vírus como vetores (bactériófagos). Estes, ao se montar dentro das

bactérias, podem eventualmente incluir pedaços de DNA da bactéria que lhes serviu

de hospedeira. Ao infectar outra bactéria, o vírus que leva o DNA bacteriano o

transfere junto com o seu. Se a bactéria sobreviver à infecção viral, pode passar a

incluir os genes de outra bactéria em seu genoma.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

1.11.7 Conjugação

Na conjugação bacteriana, pedaços de DNA passam diretamente de uma

bactéria doadora, o "macho", para uma receptora, a "fêmea". isso acontece através

de microscópicos tubos proteicos, chamados pili, que as bactérias "macho"

possuem em sua superfície.

O fragmento de DNA transferido se recombina com o cromossomo da

bactéria "fêmea", produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às

células-filhas na próxima divisão celular.

1.11.8 Bactérias gram-positivas e gram-negativas

HANS CHRISTIAN GRAM, um bacteriologista dinamarquês, estudou e definiu

a técnica para corar bactérias, a coloração Gram, em 1884. Nesta ocasião,

experimentalmente, corou lâminas com esfregaços (uma espécie de “raspa”,

grosseiramente falando, de um determinado lugar do corpo ou de uma cultura que

se queira fazer a pesquisa) com violeta de genciana e percebeu que se

as bactérias existentes nestes esfregaços uma vez coradas não desbotavam com

álcool, se previamente fossem tratadas com iodo.

A coloração de Gram é um teste fácil e poderoso que permite distinguir entre

os dois principais grupos de bactérias para direcionar um diagnóstico e terapia. As

bactérias fixadas pelo calor ou, ao contrário, desidratas numa lâmina, coram com

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

cristal violeta, um corante que forma um precipitado com o iodo; o corante não retido

e em excesso é removido lavando-se com um diferenciador à base de acetona ou

álcool. Um corante de contraste vermelho, a safranina, é adicionada para corar

qualquer célula descorada. Este processo leva menos de 10 minutos.

Para bactérias Gram-positivas, que se tornam um azul violeta, o corante fica

confinado numa estrutura grossa, entrecruzada e com aspecto de uma malha, a

camada de peptidoglicano que circunda a célula. As bactérias Gram-negativas

possuem uma fina camada de peptideoglicano que não retém o corante cristal

violeta: por isso a célula deve ser contratada com a safranina, tornando-se vermelha.

As bactérias que não podem ser classificadas pela coloração de Gram incluem as

micobactérias, que possuem um envoltório externo céreo e são diferenciadas com

um corante álcool-ácido-resistente, e o micoplasmas, que não possuem

peptidoglicano.

1.11.8.1 Diferenças das bactérias gram-positivas das gram-

negativas

A estrutura, os componentes e as funções da parede celular distinguem as

bactérias Gram-positivas das Gram-negativas. Os componentes da parede celular

também são únicos para as bactérias, e sua estrutura repetitivas desencadeia as

respostas imunes inatas protetoras dos seres humanos.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

As bactérias Gram-positivas possuem uma parede células grossa e de múltiplas

camadas consistindo principalmente de peptideoglicano envolvendo a membrana

citoplasmática. O peptideoglicano é um exoesqueleto em forma de malha

funcionalmente, é poroso e permite a difusão dos metabólitos para a membrana

plasmática. O peptideoglicano é essencial para a estrutura, a replicação e a

sobrevivência em condições normalmente hostis nas quais as bactérias crescem.

Durante a infecção, o peptidoglicano pode interferir na fagocitose e estimular

respostas inatas, incluindo a atividade pirogênica.

O peptideoglicano pode ser degradado pelo tratamento com lisozimas. A

lisozima degrada a espinha dorsal de glicano do peptidoglicano. Sem o

peptideoglicano, a bactéria sucumbe à grande diferença de pressão osmótica na

membrana citoplasmática e se rompe. A remoção da parede celular produz um

protoplasto que se rompe a menos que seja estabilizado osmoticamente.

A parede celular das bactérias Gram-positivas pode conter outros compostos tais

como os ácidos teicóicos (essencial para a viabilidade da célula) e lipoteicóicos (são

moléculas antígenos comuns de superfície que distinguem os sorotipos bacterianos

e promovem a agregação a outras bactérias e a receptores específicos nas

superfícies celulares dos mamíferos, importantes na virulência bacteriana) e

complexos polissacarídios.

As bactérias Gram-negativas possuem uma parede celular com uma fina

camada de peptideoglicano, e externamente à camada de peptideoglicanos está à

membrana externa, presente somente em bactérias Gram-negativas. A área externa

da membrana citoplasmática e a superfície interna da membrana externa é a

chamada de espaço periplasmático. Neste espaço existe um compartilhamento

contendo uma variedade de enzimas hidrolíticas que são importantes para a célula

na quebra de grandes moléculas para o metabolismo. Essas enzimas incluem as

proteases, fosfatases, lípases, nucleases e enzimas de degradação de carboidratos.

As espécies Gram-negativas patogênicas, muitos dos fatores líticos de virulência,

como as colagenases, hialuronidases, proteases e β-lactamases estão no espaço

periplasmático. Neste espaço contém componentes do sistema de transporte de

açúcares e outras proteínas de ligação para facilitar a obtenção de diferentes

metabólitos e outros compostos.

A membrana externa das bactérias Gram-negativas é como um firme saco de

lona em torno da bactéria. Ela é responsável de manter a estrutura bacteriana e é

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

uma barreira de permeabilidade para moléculas grandes e moléculas hidrofóbicas.

Ela também confere a proteção contra condições ambientais adversas como do

sistema digestivo do hospedeiro. A membrana externa possui uma estrutura

assimétrica com duas camadas, com um folheto interno e externo. O folheto interno

contém fosfolipídios e o folheto externo é composto de uma molécula anfipática

(possui ambas as terminações hidrofóbica e hidrofílica) chamada de

lipopolissacarídio (LPS).

O LPS é também chamado de endotoxina, um poderoso estimulador de

respostas naturais e imunes. O LPS ativa as linfócitos B e induzem macrófagos,

células dendríticas e outras células para a liberação de interleucinas 1 e 6, o fator de

necrose tumoral e outros fatores. O LPS provoca febre e pode causar choque.

A reação de Shwartzman (coagulação intravascular disseminada) segue a liberação

de grandes quantidades de endotoxina na corrente sanguínea. O LPS é liberado das

bactérias para o meio e para o hospedeiro.

1.11.9 Estruturas externas

Algumas bactérias (Gram-positivas ou Gram-negativas) são envolvidas por

camadas frouxas de polissacarídios ou proteínas chamadas cápsulas. Quando são

pouco aderentes e de densidade ou espessura não uniforme, são chamadas de

camada viscosa. As cápsulas e as camadas viscosas também são chamadas

de glicocálice.

Cápsula e camadas viscosas são desnecessárias para o crescimento das

bactérias, mas são muito importantes para a sobrevivência no hospedeiro. A cápsula

é fracamente antigênica e antifagocítica e é um fator de virulência de grande

importância. A cápsula também pode agir como uma barreira para moléculas

hidrofóbicas tóxicas, tais como os detergentes, e podem promover a aderência a

outras bactérias ou aos tecidos superficiais do hospedeiro.

Algumas bactérias produzem um biofilme de polissacarídios sob certas situações

adversas, o qual estabelece uma comunidade de bactérias e a protege dos

antibióticos e das defesas do hospedeiro.

OS FLAGELOS são propulsores do tipo trança compostos por subunidades

protéicas acopladas na forma helicoidal que ficam ancoradas nas membranas das

bacterianas por estruturas chamadas de corpo basal em forma de gancho, e são

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

direcionadas pelo potencial de membrana. As espécies bacterianas podem ter um

ou vários flagelos em suas superfícies, e estes podem estar ancorados em

diferentes partes da células. Os flagelos proporcionam mobilidade à bactéria,

permitindo à célula nadar (quimiotaxia) em busca de alimento e para longe dos

“venenos”.

AS FÍMBRIAS são estruturas que parecem cabelos no lado de for da

bactéria, e estão arranjadas uniformemente sobre toda a superfície da células

bacteriana. As fímbrias promovem aderência a outras bactérias ou ao hospedeiro.

1.12 Sangue

O sangue é um tecido conjuntivo líquido, produzido na medula óssea

vermelha, que flui pelas veias, artérias e capilares sanguíneos dos animais

vertebrados e invertebrados. O sangue é um dos três componentes do sistema

circulatório, os outros dois, são o coração e os vasos sanguíneos.

1.12.1 Funções

Ele é responsável pelo transporte de substâncias (nutrientes, oxigênio, gás

carbônico e toxinas), regulação e proteção de nosso corpo.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

Ao sangue cabe também a função de transportar oxigênio para as células, e

servir de veículo para que elementos indesejáveis como gás carbônico, que deve ser

expelido pelos pulmões, e ureia, que deve ser eliminado pelos rins.

O sangue é composto por uma parte líquida, o plasma, constituído de substâncias

nutritivas e elementos residuais das reações celulares. O plasma também possui

uma parte organizada, os elementos figurados, que são os glóbulos sanguíneos e as

plaque.

1.12.2 Glóbulos vermelhos e bancos

Glóbulos Vermelhos são as hemácias(São de 5 milhões por milímetro cúbico),

células sem núcleo contendo hemoglobina, um pigmento vermelho do sangue

responsável pelo transporte de oxigênio e de gás carbônico.

Glóbulos Brancos são os leucócitos(são de 5 a 9 mil por milímetro cúbico),

verdadeiras células nucleadas, incumbidas da defesa do organismo.

Plaquetas são fragmentos citoplasmáticos de células da medula óssea,

implicadas diretamente no processo de coagulação sanguínea. São em número de

100 a 400 mil por milímetros cúbicos.

O sangue está contido num sistema fechado de canais (vasos sanguíneos),

impulsionados pelo coração. Sai do coração pelas artérias que vão se ramificando

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

em arteríolas e terminando em capilares que por sua vez se continuam em vênulas e

veias, retornando ao coração.

Ao nível dos capilares o plasma é acompanhado de alguns linfócitos e

raramente hemácias ,pode extravasar para o espaço intersticial, constituindo a linfa,

que posteriormente é reabsorvida pelos capilares linfáticos passando aos vasos

linfáticos e então as veias, sendo reintegrada à circulação.

Colégio Técnico São Bento - Av. XV de Novembro, 413 - Vl. Romanópolis - Ferraz de Vasconcelos - SP 08500-405 TEL.: 4676-7593 / 4678-5508 - www.colegiotecnicosaobento.com.br

Todos os direitos Reservados, uso exclusivo da Instituição.©

2. Referências

ALBERT, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. Porto Alegre: Artmed, 2004.

BERNE, R. M. et al. Fisiologia. 5 ed. Rio de Janeiro: Elsevier; 2004.

Disponível em:

<http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/biovirus.php> Acesso

em 15/02/2017 Ás 15:00h

Disponível em: <http://biologia-celular.info> Acesso em 14/02/2017 Ás 13:45h

Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/reproducao-das-

bacterias.htm> Acesso em 14/02/2017 Ás 15:20h

JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8 ed. Rio de

Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.

MURRAY, Patrick R. Microbiologia Médica. 5ª Edição. Editora: Elsevier. Rio de

Janeiro, 2006.

VERMELHO, Alane B. Práticas de Microbiologia. 1ª Edição. Editora: Guanabara

Koogan. Rio de Janeiro, 2006.