APOSTILA - BIOLOGIA

APRESENTAÇÃO
Seja bem-vindo a Disciplina de Biologia - Ensino Médio. Vamos começar
a busca pelo conhecimento, através de conteúdos dinâmicos, teóricos,
práticos, que são importantes tanto na vida pessoal quanto profissional.
Não é necessário conhecimento prévio para se iniciar este curso. Toda
matéria de Ensino Médio do CIESBRA inclui aulas atualizadas. Todas
baseadas nas aulas modulares, bem como nos últimos vestibulares e
ENEMs.
Esse material é exclusivo e amplo de conhecimentos na disciplina voltada
ao EJA. Todos os direitos são reservados ao CIESBRA.
Ótimo estudo a todos!
Miranda Vasconcelos
Coordenadora CIESBRA

ABORDAGENS
CLOROPLASTO
ENZIMAS
FERMENTAÇÃO
FOTOSSINTESE
LISOSSOMO
METABOLISMO CELULAR
MITOCONDRIAS
QUIMIOSSINTESE
RESPIRAÇÃO CELULAR
TRANSPIRAÇÃO VEGETAL
OSMOSE
NICHO ECOLÓGICO

CLOROPLASTO
Os cloroplastos são organelas presentes apenas
em células de plantas e algas, nas regiões que ficam
iluminadas. Possuem cor verde devido à presença
de clorofila e são responsáveis pela realização
da fotossíntese.
Podem ter formas e tamanhos diferentes, além do que,
na célula pode haver apenas um ou uma grande
quantidade deles, isso varia de acordo com o tipo de
planta.
Funções
Nos cloroplastos acontece a fotossíntese, processo
responsável pela produção de energia e de

substâncias orgânicas. Além disso, os cloroplastos são
capazes de sintetizar aminoácidos e lipídeos, que
constituem a sua membrana.
Fotossíntese
Durante a fotossíntese ocorrem dezenas de reações
químicas que basicamente podem ser divididas em 2
etapas:
Etapa fotoquímica, ou das reações de claro: como
indicado pelo nome na primeira etapa é necessário que
haja a luz do sol, que é absorvida pela clorofila para
a fotofosforilação (produção de ATP) e fotólise da
água (decomposição da água em gás oxigênio e íons de
hidrogênio).
Etapa química, ou das reações de escuro: ocorrem
diversas reações em que são produzidos glicídeos a
partir de moléculas de CO2 (do ar), de hidrogênio e da
energia fornecida pelo ATP (ambos provenientes da
primeira etapa).
Estrutura

Geralmente a forma do cloroplasto é arredondada e
alongada, mas pode ter outros formatos. Possui
membrana lipoproteica dupla, sendo que a mais interna
das membranas forma lamelas, compostas por pilhas
lamelares menores, cada uma como se fosse uma
pequena bolsa achatada, chamada tilacoide. Os
tilacoides são interligados e ficam empilhados, sendo o
conjunto chamado granum (do latim,granum= grão).
A etapa clara (conversão da luz em energia) acontece na
região das membranas dos tilacoides, onde está
concentrada a clorofila. Entre as membranas dos
tilacoides há um espaço preenchido por um fluido e
enzimas, DNA, RNA e ribossomos, sendo denominado
estroma. É no estroma que acontece a etapa escura de
produção dos açucares.

Plastos
Os cloroplastos são um tipo de plastos, organelas
citoplasmáticas presentes nas células das plantas e
algas. São originados nos proplastos ou proplastídios,
células embrionárias vegetais. Todos são capazes de se
autoduplicar, bem como um pode se transformar no
outro, ou seja, um cloroplasto pode se tornar um
leucoplasto e vice-versa.
Existem 2 tipos de plastos: os leucoplastos que são
incolores e armazenam amido e os cromoplastos cuja
cor é determinada pelo pigmento que possuem, são eles
que colorem folhas, frutas e flores. Dentre os
cromoplastos há os xantoplastos (amarelos),
os eritroplastos (vermelhos)
e
os cloroplastos (verdes).
Se quiser saber mais sobre as plantas, leia sobre o Reino
Vegetal.
Teoria Endossimbiótica

Segundo a endossimbiogênese ou teoria da
endossimbiose, a origem evolutiva de plastos
e mitocôndrias está relacionada com antigos
seres procarióticos que viviam em simbiose dentro de
seres eucarióticos.
Essa teoria, proposta por Lynn Margulis, se baseia em
semelhanças genéticas e bioquímicas que tais organelas
possuem em comum com certas bactérias,
especialmente as cianobactérias.
Algumas das características dos cloroplastos que os
aproximam de cianobactérias são a presença de DNA,
capacidade de autoduplicação, presença
dos tilacoides e de alguns tipos de pigmentos

ENZIMAS
As enzimas são proteínas que catalisam reações
químicas as quais ocorrem em seres vivos.
Elas aceleram a velocidade das reações, o que
contribui para o metabolismo. Sem as enzimas, muitas
reações seriam extremamente lentas.
Durante a reação, as enzimas não mudam sua
composição e também não são consumidas. Assim, elas
podem participar várias vezes do mesmo tipo de reação,
em um intervalo de tempo pequeno.
Quase todas as reações do metabolismo celular são
catalisadas por enzimas.
Um exemplo da atividade das enzimas ocorre no
processo de digestão. Graças à ação das enzimas

digestivas, as moléculas dos alimentos são quebradas
em substâncias mais simples.
A eficiência de uma molécula de enzima é muito grande.
Estima-se que, em geral, uma molécula de enzima seja
capaz de converter 1000 moléculas de substrato em seus
respectivos produtos, isso em apenas 1 minuto.
Como funcionam?
Cada enzima é específica para um tipo de reação. Ou
seja, elas atuam somente em um determinado composto
e efetuam sempre o mesmo tipo de reação.
O composto sobre o qual a enzima age é genericamente
denominado substrato. A grande especificidade enzimasubstrato
está relacionada à forma tridimensional de
ambos.
A enzima se liga a uma molécula de substrato em uma
região específica denominada sítio de ligação. Para
isso, tanto a enzima quanto o substrato sofrem mudança
de conformação para o encaixe.

Eles se encaixam perfeitamente como chaves em
fechaduras. A esse comportamento damos o nome
de Teoria da Chave-Fechadura.
Funcionamento do modelo Chave-Fechadura
Entre os fatores que alteram a atividade das enzimas
estão:
• Temperatura: A temperatura condiciona a
velocidade da reação. Temperaturas extremamente
altas podem desnaturar as enzimas. Cada enzima
atua sob uma temperatura ideal.
• pH: Cada enzima possui uma faixa de pH
considerada ideal. Dentro desses valores a
atividade é máxima.
• Tempo: Quando mais tempo a enzima tiver contato
com o substrato, mais produtos serão produzidos.

• Concentração da enzima e do substrato: Quanto
maior a concentração da enzima e do substrato,
maior será a velocidade da reação.
Classificação
As enzimas são classificadas nos seguintes grupos,
conforme o tipo de reação química que catalisam:
1. Oxido-redutases: reações de oxidação-redução ou
transferência de elétrons. Exemplo: Desidrogenases
e Oxidases.
2. Transferases: transferência de grupos funcionais
como amina, fosfato, acil e carboxi. Exemplo:
Quinases e Transaminases.
3. Hidrolases: reações de hidrólise de ligação
covalente. Exemplo: Peptidases.
4. Liases: reações de quebra de ligações covalentes e
a remoção de moléculas de água, amônia e gás
carbônico. Exemplo: Dehidratases e
Descarboxilases.

5. Isomerases: reações de interconversão entre
isômeros óticos ou geométricos. Exemplo:
Epimerases.
6. Ligases: reações de formação de novas moléculas
a partir da ligação entre duas pré-existentes.
Exemplo: Sintetases.
Exemplos e Tipos
As enzimas são formadas por uma parte protéica,
chamada de apoenzima e outra parte não protéica,
chamada de co-fator.
Quando o co-fator é uma molécula orgânica, recebe a
denominação de coenzima. Muitas coenzimas são
relacionadas com as vitaminas.
O conjunto da enzima + co-fator, é chamado
de holoenzima.
Veja algumas das principais enzimas e suas ações:
• Catalase: decompõe o peróxido de hidrogênio;
• DNA polimerase ou Transcriptase Reversa: catalisa
a duplicação do DNA;
• Lactase: facilita a hidrólise da lactose;
• Lipase: facilita a digestão de lipídios;
• Protease: atuam sobre as proteínas;

• Urease: facilita a degradação da ureia;
• Ptialina ou Amilase: atua na degradação do amido
na boca, transformando-o em maltose (molécula de
menor tamanho);
• Pepsina ou Protease: atua sobre proteínas,
degradando-as em moléculas menores;
• Tripsina: participa da degradação de proteínas que
não foram digeridas no estômago.
Enzimas de Restrição
As enzimas de restrição ou endonucleases de restrição
são produzidas por bactérias.
Elas são capazes de cortar o DNA em pontos específicos.
Podemos considerá-las tesouras moleculares. As
enzimas de restrição são fundamentais para a
manipulação do DNA.

FERMENTAÇÃO
A fermentação é um processo de respiração anaeróbica,
por meio do qual as células obtêm energia química para
as atividades normais do seu metabolismo.
O ser humano se utiliza desses mecanismos para a
preparação de produtos bastante consumidos. Como
acontece com o fermento biológico do pão, além da
fermentação do vinho, do iogurte, entre outros.
O que é a Fermentação?
Na fermentação acontece apenas a primeira etapa da
respiração celular, ou seja, a glicólise. Nessa fase
ocorre a quebra da molécula de glicose em duas

moléculas de piruvato (ou ácido pirúvico), além da
formação de duas moléculas de ATP e duas de NADH.
Esquema resumido da Glicólise
Para que a energia armazenada nas ligações químicas
da glicose seja liberada, é preciso que ocorram
sucessivas oxidações. Geralmente as moléculas são
oxidadas quando perdem elétrons, ao reagir com o
oxigênio.
No entanto, na oxidação da glicose são retirados os
hidrogênios da molécula, sem necessidade do contato
direto com o oxigênio. A desidrogenação é catalisada por
enzimas chamadas desidrogenases. Elas possuem
uma coenzima, o NAD, que carrega os átomos de
hidrogênio retirados da glicose.
Os organismos anaeróbicos facultativos podem
realizar respiração aeróbica ou anaeróbica. Desse modo,
quando há escassez de oxigênio, eles realizam a
fermentação como processo alternativo. É o que

acontece com o lêvedo da cerveja e as células
musculares do corpo humano.
Já os anaeróbicos estritos ou obrigatórios não
dispõem de enzimas para participar das etapas da
respiração aeróbica, portanto, muitos podem morrer na
presença de oxigênio. Por isso precisam realizar o
processo de fermentação.
Tipos de Fermentação
O tipo de fermentação depende das enzimas que os
organismos possuem. De acordo com o tipo de enzimas,
o produto final será diferente, por exemplo: álcool etílico,
ácido lático, ácido acético ou ácido butírico.
Fermentação Alcoólica
Na fermentação alcoólica, após a glicólise o piruvato
perde carboxilas e em seguida recebe átomos de
hidrogênio. Desse modo é formado álcool etílico ou
etanol. Esse processo é catalisado pela enzima álcool
desidrogenase.

É o processo de fermentação alcoólica que se usa para
a produção de bebidas alcoólicas. O lêvedo de cerveja é
uma levedura cujo nome científico é Saccharomices
cerevisae.
Tanto na produção do vinho como na cerveja a
fermentação ocorre devido à presença das leveduras,
formando o etanol.
O fermento de pão ou fermento biológico também é
constituído de leveduras. Durante a preparação do pão,
elas realizam o processo e o gás carbônico (CO2), que é
liberado pela descarboxilação, é que faz a massa
aumentar de volume.
Fermentação Lática
Se durante a respiração aeróbica é produzido ácido
lático, o processo é chamado de fermentação lática. A
enzima lactato desidrogenase reduz o piruvato, que
origina o lactato.
É o processo realizado pelos lactobacilos ou bactérias do
ácido lático, que estão presentes no intestino de animais,

em plantas, no solo e na água. Essas bactérias são muito
usadas na fermentação do leite para fabricação de
iogurtes, coalhadas e outros derivados.
A fermentação lática também ocorre nas células
musculares quando há um esforço excessivo. Nesse
caso, as fibras trabalham intensamente e a quantidade
de oxigênio torna-se insuficiente, tornando necessária a
respiração anaeróbica. O ácido lático se acumula
produzindo a dor característica dessa situação.

FOTOSSINTESE
A fotossíntese é um processo fotoquímico que consiste
na produção de energia através da luz solar e fixação de
carbono proveniente da atmosfera.
Ela pode ser resumida como o processo de
transformação da energia luminosa em energia química.
O termo fotossíntese tem como significado síntese pela
luz.
As plantas, algas, cianobactérias e algumas bactérias
realizam fotossíntese e são denominados seres
clorofilados, isso porque apresentam um pigmento
essencial para o processo, a clorofila.
A fotossíntese é o processo básico de transformação de
energia na biosfera. Ela sustenta a base da cadeia

alimentar, em que a alimentação de substâncias
orgânicas proporcionadas pelas plantas verdes produzirá
o alimento para os seres heterótrofos.
Assim, a fotossíntese tem sua importância baseada em
três principais fatores:
• Promove a captura do CO2 atmosférico;
• Realiza a renovação do O2 atmosférico;
• Conduz o fluxo de matéria e energia nos
ecossistemas.
Processo de fotossíntese
Representação do processo de fotossíntese
A fotossíntese é um processo que ocorre no interior
da célula vegetal, a partir do CO2 (dióxido de carbono) e
H2O (água), como forma de produzir glicose.

Em resumo, podemos esclarecer o processo de
fotossíntese da seguinte forma:
A H2O e o CO2 são as substâncias necessárias para
realização da fotossíntese. As moléculas de clorofila
absorvem a luz solar e quebram a H2O, liberando O2 e
hidrogênio. O hidrogênio une-se ao CO 2 e forma a
glicose.
Esse processo resulta na equação geral da fotossíntese,
a qual representa uma reação de oxidação-redução. A
H2O doa elétrons, como o hidrogênio, para a reduzir o
CO2 até formar os carboidratos na forma de glicose
(C6H12O6):
A clorofila é pigmento responsável pela coloração verde dos
vegetais

A fotossíntese ocorre nos cloroplastos, uma organela
presente apenas nas células vegetais, e onde é
encontrado o pigmento clorofila, responsável pela cor
verde dos vegetais.
Os pigmentos podem ser definidos como qualquer tipo de
substância capaz de absorver luz. A clorofila é o
pigmento mais importante dos vegetais para a absorção
da energia dos fótons durante a fotossíntese. Outros
pigmentos também participam do processo, como os
carotenoides e as ficobilinas.
A luz solar absorvida apresenta duas funções básicas no
processo de fotossíntese:
• Impulsionar a transferência de elétrons através de
compostos que doam e aceitam elétrons.
• Gerar um gradiente de prótons necessário para
síntese da ATP (Adenosina Trifosfato - energia).
Porém, o processo fotossintético é mais detalhado e
ocorre em duas etapas, como veremos a seguir.
Etapas

A fotossíntese é dividida em duas etapas: a fase clara e
a fase escura.
Fase clara
A fase clara, fotoquímica ou luminosa, como o próprio
nome define, são reações que ocorrem apenas na
presença de luz e acontecem nas lamelas dos tilacoides
do cloroplasto.
A absorção de luz solar e a transferência de elétrons
ocorre através dos fotossistemas, que são conjuntos de
proteínas, pigmentos e transportadores de elétrons, os
quais formam uma estrutura nas membranas dos
tilacoides do cloroplasto.
Existem dois tipos de fotossistemas, cada um com cerca
de 300 moléculas de clorofila:
• Fotossistema I: Contém um centro de reação P700 e
absorve preferencialmente a luz de comprimento de
onda de 700 nm.

• Fotossistema II: Contém um centro de reação P 680 e
absorve a luz preferencialmente de comprimento de
onda em 680 nm.
Os dois fotossistemas estão ligados por uma cadeia
transportadora de elétrons e atuam de forma
independente, mas complementar.
Dois processos importantes acontecem nessa fase: a
fotofosforilação e a fotólise da água.
Os fotossistemas são responsáveis pela absorção de luz e
transporte de elétrons para a produção de energia
Fotofosforilação
A fotofosforilação é basicamente a adição de um P
(fósforo) ao ADP (Adenosina difosfato), resultando na
formação de ATP.

No momento em que um fóton de luz é capturado pelas
moléculas antenas dos fotossistemas, a sua energia é
transferida para os centros de reação, onde é encontrada
a clorofila. Quando o fóton atinge a clorofila, ela torna-se
energizada e libera elétrons que passaram por diferentes
aceptores e formaram, juntamente com H 2 O, o ATP e
NADPH.
A fotofosforilação pode ser de dois tipos:
• Fotofosforilação acíclica: Os elétrons que foram
liberam pela clorofila não retornam para ela e sim
para a do outro fotossistema. Produz ATP e NADPH.
• Fotofosforilação cíclica: Os elétrons retornam para
a mesma clorofila que os liberou. Forma apenas
ATP.
Fotólise da água
A fotólise da água consiste na quebra da molécula de
água pela energia da luz do Sol. Os elétrons liberados no
processo são usados para substituir os elétrons perdidos

pela clorofila no fotossistema II e para produzir o oxigênio
que respiramos.
A equação geral da fotólise ou reação de Hill é descrita
da seguinte forma:
Assim, a molécula de água é a doadora final de elétrons.
O ATP e NADPH formados serão aproveitados para a
síntese de carboidratos, a partir de CO2. Porém, isso
acontecerá na etapa seguinte, a fase escura.
Fase escura
A fase escura, ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin pode
ocorrer na ausência e presença de luz e acontece no
estroma do cloroplasto. Durante essa fase, a glicose será
formada a partir de CO2. Assim, enquanto a fase
luminosa fornece energia, na fase escura acontece a
fixação do carbono.

Esquema do ciclo de Calvin

LISOSSOMO
O lisossomo é uma organela membranosa presente nas
células eucariontes. Sua função é digerir substâncias
para a célula, processo que ocorre graças às inúmeras
enzimas digestivas que contem.
Estrutura dos Lisossomos
Uma célula com seus lisossomos e outras organelas.

Os lisossomos são estruturas esféricas delimitadas
pela membrana formada por uma camada lipoproteica.
Essas organelas contêm muitas enzimas que lhes
permite degradar um grande número de substâncias.
As enzimas são peptidases (digerem aminoácidos),
nucleases (digerem ácidos nucleicos), lipases (digerem
lipídios), entre outras. Como essas enzimas hidrolases
funcionam em ambiente ácido, a digestão ocorre dentro
dos lisossomos para não prejudicar a célula.
Lisossomos Primários e Secundários
No Complexo de Golgi são formadas vesículas que se
soltam originando os lisossomos primários. Esses
lisossomos ficam no citoplasma até que a célula
realize endocitose (fagocitose ou pinocitose) e englobe
alguma partícula externa. Nesse processo, a partícula é
interiorizada dentro de uma vesícula, chamada
endossomo, que se funde com o lisossomo primário
formando o lisossomo secundário, que é uma espécie
de vacúolo digestivo.

Função
A função dos lisossomos é fazer a digestão intracelular,
que pode ser por fagocitose ou autofagia.
Fagocitose
Fagocitose em uma célula APC, um tipo de célula do
sistema imunitário.
Quando a célula precisa digerir substâncias vindas do
meio externo, ela realiza fagocitose. Por exemplo, no
caso das células do sistema imunitário humano que
atacam células inimigas chamadas antígenos.

A célula inimiga (uma bactéria, por exemplo) é capturada
por uma célula APC (célula apresentadora de antígeno,
que pode ser um macrófago ou um linfócito) através da
fagocitose. Ela é então envolvida pela membrana
plasmática do macrófago e forma uma vesícula chamada
fagossomo, que vai para o citoplasma. Dentro da célula,
o fagossomo se funde ao lisossomo, e em seguida, as
enzimas digestivas do lisossomo começam a agir. O
microrganismo invasor é quebrado em partes menores e
eliminado para fora da célula.
Autofagia
Quando as organelas se tornam envelhecidas, a célula
passa por uma reciclagem, ela realiza o processo de
autofagia, através do qual digere algumas das suas
organelas que já não funcionam bem. Isso também pode
acontecer em situações com poucos nutrientes, em que
a célula realiza a autofagia para manter a homeostase
(equilíbrio interno).

METABOLISMO CELULAR
O metabolismo celular é um conjunto de reações
químicas de um organismo que objetivam a produção de
energia para o funcionamento das células.
Além da produção de energia, durante o metabolismo
celular também existe a síntese de intermediários que
participam de reações químicas, como lipídios,
aminoácidos, nucleotídeos e hormônios. Por isso, o
metabolismo celular é fundamental para a sobrevivência
dos organismos.
O metabolismo celular é dividido em anabolismo e
catabolismo.

O anabolismo compreende as reações de
armazenamento de energia, ocorrendo a síntese de
compostos. É a fase sintetizante do metabolismo.
O catabolismo compreende as reações de liberação de
energia, a partir da decomposição de moléculas. É a fase
degradativa do metabolismo.
ATP, a moeda energética das células
O ATP (Adenosina Trifosfato) é a molécula responsável
pela captação e armazenamento de energia. Ela está
envolvida nas reações energéticas que ocorrem nas
células.
A principal forma de obter ATP é através da glicose. As
células quebram moléculas de glicose para produzir
energia na forma de ATP. Através da glicólise, a glicose
é quebrada ao longo de dez reações químicas que geram
duas moléculas de ATP como saldo.
Fotossíntese e Respiração

A fotossíntese e a respiração são os processos mais
importantes de transformação de energia dos seres
vivos.
A fotossíntese é uma ação físico-química que ocorre a
nível celular. Ocorre em seres clorofilados, que a partir do
dióxido de carbono, água e luz, obtém a glicose.
A respiração celular é o processo da formação do ATP
através da oxidação, utilizando o oxigênio como agente
oxidante. Durante o processo, acontecem reações de
quebra das ligações entre as moléculas liberando
energia. Pode ser realizado de duas formas: a respiração
aeróbica (na presença do gás oxigênio do ambiente) e a
respiração anaeróbica (sem o oxigênio).

MITOCONDRIAS
As mitocôndrias são organelas complexas presentes
apenas em células eucarióticas.
A sua função é produzir a maior parte da energia das
células, através do processo chamado de respiração
celular.
O tamanho, a forma, a quantidade e a distribuição das
mitocôndrias variam de acordo com o tipo de célula. Elas
ainda possuem o seu próprio material genético.
Estrutura da mitocôndria

Representação do esquema da mitocôndria
As mitocôndrias são formadas por duas membranas
lipoproteicas, sendo uma externa e outra interna:
• Membrana externa: semelhante a de outras
organelas, lisa e composta de lipídeos e proteínas
chamadas deporinas, que controlam a entrada de
moléculas, permitindo a passagem de algumas
relativamente grandes.
• Membrana interna:é menos permeável e apresenta
numerosas dobras, chamadas de cristas
mitocondriais.
As cristas mitocondriais se projetam para a parte interna
da mitocôndria, um espaço central chamado matriz
mitocondrial, que é preenchida por uma substância

viscosa onde estão enzimas respiratórias que participam
do processo de produção de energia.
Na matriz são encontrados os ribossomos, organelas que
produzem proteínas necessárias à mitocôndria. Eles são
diferentes daqueles encontrados no citoplasma celular e
mais parecidos com o das bactérias. Outra característica
comum a bactérias e mitocôndrias é a presença de
moléculas circulares de DNA.
Respiração Celular
Esquema da Respiração Celular
A respiração celular é um processo de oxidação de
moléculas orgânicas, tais como ácidos graxos e
glicídeos, em especial a glicose, que é a principal fonte
de energia utilizada pelos organismos heterotróficos.

A glicose é proveniente da alimentação (sendo produzida
pelos organismos autotróficos através da fotossíntese) e
convertida em gás carbônico e água, produzindo
moléculas de ATP (adenosina trifosfato), as quais são
usadas em diversas atividades celulares.
Esse modo de produção de energia é muito eficiente, pois
se tem um saldo de 38 ATP, por cada molécula de
glicose, ao fim do processo.
A degradação da glicose envolve diversas moléculas,
enzimas e íons e acontece em 3 etapas: Glicólise, Ciclo
de Krebs e Fosforilação Oxidativa. As duas últimas fases
são as que mais produzem energia e ocorrem na
mitocôndria, enquanto a glicólise acontece
no citoplasma.
A equação química geral do processo é representada da
seguinte forma:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ⇒ 6 CO 2 + 6 H 2 O + Energia
Como surgiram as mitocôndrias?

As mitocôndrias possuem características bioquímicas e
moleculares semelhantes às bactérias, como a presença
de DNA circular e ribossomos. Por esse motivo, os
cientistas acreditam que a sua origem esteja relacionada
com seres procarióticos ancestrais.
Segundo a Teoria Endossimbiótica ou
Endossimbiogênese, organismos procariotas antigos
teriam se hospedado com sucesso dentro das células
eucariotas de organismos primitivos, evoluindo para as
atuais mitocôndrias.
O mesmo teria acontecido com os cloroplastos, que se
assemelham às mitocôndrias pela presença de
membrana dupla e sua capacidade de autoduplicação.

QUIMIOSSINTESE
A Quimiossíntese também é conhecida como
"fotossíntese bacteriana". Trata-se da produção de
matéria orgânica por meio da oxidação de substâncias
minerais, sem recorrer à luz solar.
Sem espanto, estas reações fazem parte do metabolismo
de bactérias autótrofas que são classificadas
como quimiossintetizantes. Elas podem existir em
ambientes totalmente desprovidos de luz e matéria
orgânica.
Isso porque obtêm a energia necessária para sua
sobrevivência por meio de oxidações inorgânicas, o que
resulta na produção de matéria orgânica a partir da
oxidação de substâncias minerais.

Este fenômeno é realizado especialmente por bactérias
do tipo ferrobactérias, oxidantes de ferro, as
sulfobactérias, oxidantes do enxofre e as nitrobactérias,
oxidantes do nitrogênio.
Note que esse é um processo pelo qual a produção de
matéria orgânica é dada a partir do gás carbônico, água
e outras substâncias inorgânicas.
Comparada à fotossíntese, a produtividade da
quimiossíntese pode ser considerada como muito
reduzida. Entretanto, este processo é crucial para
realização do ciclo do nitrogênio, onde este elemento é
fixado no solo ou nas plantas, auxiliando na manutenção
destes seres vivos.
Exemplos de bactérias que fazem quimiossíntese:
Beggiatoa e Thiobacillus, que realizam seu metabolismo
a partir de oxidação de compostos de enxofre.
Nitrosomonas e Nitrobacter, que podem ser encontradas
no solo e concretizam um respeitável papel na reciclagem
do nitrogênio.

RESPIRAÇÃO CELULAR
Respiração Celular é o processo bioquímico que ocorre
na célula para obtenção de energia, essencial para as
funções vitais.
Acontecem reações de quebra das ligações entre as
moléculas liberando energia. Pode ser realizado de duas
formas: a respiração aeróbica (na presença do gás
oxigênio do ambiente) e a respiração anaeróbica (sem o
oxigênio).
Respiração Aeróbica
A maioria dos seres vivos utiliza esse processo para obter
energia para suas atividades. Através da respiração
aeróbica é quebrada a molécula de glicose, produzida na

fotossíntese pelos organismos produtores e obtida
através da alimentação pelos consumidores.
Pode ser representada resumida na seguinte reação:
C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O + Energia
O processo não é assim tão simples, na
realidade, ocorrem diversas reações das quais
participam várias enzimas e coenzimas que realizam
sucessivas oxidações na molécula da glicose até o
resultado final, em que é produzido gás carbônico, água
e moléculas de ATP que carregam a energia.
Representação da Respiração Aeróbica na célula
O processo é dividido em três etapas para ser melhor
compreendido, que são: a Glicólise, o Ciclo de Krebs e a
Fosforilação Oxidativa ou Cadeia Respiratória.

Glicólise
A glicólise é o processo de quebra da glicose em partes
menores, liberando energia. Essa etapa metabólica
acontece no citoplasma da célula enquanto as seguintes
são dentro da mitocôndria.
A glicose (C 6 H 12 O 6 ) é quebrada em duas moléculas
menores de ácido pirúvico ou piruvato (C 3 H 4 O 3 ).
Acontece em diversas etapas oxidativas envolvendo
enzimas livres no citoplasma e moléculas de NAD, que
fazem a desidrogenação das moléculas, ou seja,
retiram os hidrogênios a partir dos quais serão doados os
elétrons para a cadeia respiratória.
Por fim, há um saldo de duas moléculas de ATP
(carregadoras de energia).
Ciclo de Krebs
Nessa etapa cada piruvato ou ácido pirúvico, originado
na etapa anterior, entra na mitocôndria e passa por uma

série de reações que resultarão na formação de mais
moléculas de ATP.
Antes mesmo de iniciar o ciclo, ainda no citoplasma, o
piruvato perde um carbono (descarboxilação) e um
hidrogênio (desidrogenação) formando o grupo
acetil [CH 3 −C(=O)−] e se une à coenzima A, formando
acetil CoA.
Na mitocôndria, a acetil CoA se integra em um ciclo de
reações oxidativas que irão transformar os carbonos
presentes nas moléculas envolvidas em
CO 2 (transportado pelo sangue e eliminado na
respiração).
Através dessas sucessivas descarboxilações das
moléculas será liberada energia (incorporada nas
moléculas de ATP) e haverá transferência de elétrons
(carregados por moléculas intermediárias) para a cadeia
transportadora de elétrons.
Fosforilação Oxidativa

Essa última etapa metabólica, chamada de fosforilação
oxidativa ou cadeia respiratória, é responsável pela maior
parte da energia produzida ao longo do processo.
Há transferência de elétrons provenientes dos
hidrogênios, que foram retirados das substâncias
participantes nas etapas anteriores. Com isso, são
formadas moléculas de água e de ATP.
Há muitas moléculas intermediárias presentes na
membrana interna de células (procariontes) e na crista
mitocondrial (eucariontes) que participam nesse
processo de transferência e formam a cadeia de
transporte de elétrons.
Essas moléculas intermediárias são proteínas
complexas, tais como o NAD, os citocromos, a coenzima
Q ou ubiquinona, entre outras.

RESPIRAÇÃO VEGETAL
A transpiração vegetal corresponde ao processo de
dispensação de água na forma de vapor, cedida ao meio
ambiente mediante um sentido unidirecional, ou seja,
da ascensão hídrica desde a região radicular em direção
às folhas, e dessas para a atmosfera.
Portanto, o principal órgão encarregado de realizar
transpiração nos vegetais é a folha, cuja morfologia e
fisiologia passaram por adaptações evolutivas,
provavelmente iniciadas desde o período Siluriano,
certamente devido ao intenso vigor de um tempo seco.
Tal condição resultou certamente em fator de seleção
natural, favorecendo aos organismos vegetais dotados
de mecanismos reguladores quanto à absorção, retenção

e perda de água, conquistando o ambiente terrestre,
consequentemente expressando especializações cada
vez mais aperfeiçoadas.
Hoje sabemos que o dinamismo de um vegetal é regido
por substâncias hormonais e células diferenciadas, tão
complexas quanto à do organismo humano.
Nos vegetais, a quantidade de folhas e a superfície foliar
são fatores que determinam maior ou menor taxa de
transpiração. Isso porque na estrutura de uma folha
existem células estomáticas responsáveis pelas trocas
gasosas.
Aparentemente, perder água na forma de vapor parece
ser algo extremamente prejudicial, podendo causar
ressecamento, desidratação e morte do vegetal. Porém,
a transpiração é necessária, sendo pela colaboração
desse processo a forma pela qual substâncias (sais
minerais, carboidratos, aminoácidos e outros elementos)
são transportadas desde a raiz ao mais alto extrato
arbóreo, funcionando como uma bomba propulsora.
Além de evitar o aquecimento exagerado, eliminação do
excesso de calor na forma de vapor.

OSMOSE
A osmose é o movimento de água que ocorre dentro das
células através de uma membrana semipermeável.
Nesse processo as moléculas de água partem de um
meio menos concentrado para um meio mais
concentrado.
Portanto, a osmose serve para equilibrar os dois lados da
membrana, fazendo com que o meio rico em soluto seja
diluído pelo solvente, que é a água.
Como ocorre a osmose?

A osmose é considerada um transporte passivo, pois na
passagem através da membrana não ocorre gasto de
energia.
No processo da osmose, a água, que é o solvente, tende
a atravessar a membrana semipermeável com o objetivo
de equilibrar a concentração da solução. Essa ação é
realizada até que a pressão osmótica fique estabilizada.
Por isso, a água passa da região menos concentrada
para a mais concentrada, naturalmente.
Esquema representativo da osmose
A passagem da água de um meio para outro é feita nas
células com o auxílio de proteínas transportadoras na

membrana, as aquaporinas. Assim, a osmose ocorre
sempre que existe diferença de concentração entre o
meio externo e interno da célula.
O resultado da osmose é usado nos processos de troca
de nutrientes das células animais e vegetais.
Solução hipotônica, isotônica e hipertônica
Como vimos, o processo de osmose tem como finalidade
igualar as concentrações das soluções, até que se atinja
um equilíbrio. Para isso temos os seguintes tipos de
solução:
• Solução hipertônica: apresenta maior pressão
osmótica e concentração de soluto.
• Solução hipotônica: apresenta menor pressão
osmótica e concentração de soluto.
• Solução isotônica: a concentração de soluto e a
pressão osmótica são iguais, atingindo assim o
equilíbrio.

Portanto, a osmose ocorre entre um meio hipertônico
(mais concentrado) e hipotônico (menos concentrado)
para gerar um equilíbrio.
Exemplos de osmose
Nas células a membrana plasmática é um envoltório
formado por uma bicamada lipídica, o que dificulta o
movimento de água na célula. Entretanto, existem
proteínas especializadas em sua estrutura, as
aquaporinas, que funcionam como canais que facilitam a
passagem das moléculas de água.
Em um meio hipertônico as células tendem a encolher, já
que perdem água. Já uma célula colocada em meio
hipotônico pode inchar até romper, pois há movimento de
água para dentro da célula.

Confira a seguir como ocorre a osmose na célula animal
e vegetal.
Osmose na célula animal
Quando uma célula animal, como as hemácias, são
expostas a meios com concentrações diferentes o
movimento de água na célula ocorre da seguinte forma:
Quando o meio é rico em soluto, uma solução hipertônica
em relação ao citoplasma, as células perdem água para
o meio e murcham.
Quando o meio é pobre em soluto, uma solução
hipotônica, as moléculas de água tendem a entrar na
célula e, embora a membrana seja resistente,
dependendo da quantidade pode ocorrer o rompimento.

Osmose na célula vegetal
O movimento de água nas células vegetais ocorre entre
o vacúolo celular e o meio extracelular.
A célula vegetal apresenta, além da membrana
plasmática, uma parede celular muito resistente, que é
formada por celulose.
Portanto, ao contrário da célula animal, a célula vegetal
resiste ao rompimento quando está inserida em um meio
hipotônico, onde a água tende a entrar na célula. A célula
incha, aumentando seu volume, mas a parede celular
evita a ruptura.
A perda de água por uma célula vegetal, que está
inserida em um meio hipertônico, recebe o nome de
plasmólise. Já a entrada de água no vacúolo quando a

célula está em um meio hipotônico recebe o nome de
turgência, quando há o aumento de volume da célula.