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1. 4.1 OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS
SERES VIVOS HETEROTRÓFICOS

2. Obtenção de matéria
Obtenção de matéria
― 4.1 Obtenção de matéria pelos seres vivos
heterotróficos
― 4.2 Obtenção de matéria pelos seres vivos autotróficos

3. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: estrutura e composição
― A membranaplasmáticaou membranacelular separa o interior da célula – meiointracelular –do seu exterior –
meioextracelular.
― A membrana desempenha várias funções vitais e em caso de rutura conduz, inevitavelmente, à morte celular.
― O conhecimento que se tem da sua estrutura e funcionalidade baseia-seno modelo do mosaicofluido.
― Segundo este modelo a membrana é dinâmica e fluida.
Fig. 1 - Estrutura e composição química da membrana plasmática.

4. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: estrutura e composição
― Os principais componentes da membranas são proteínas, lípidos e também glícidos.
Lípidos
São essencialmente
fosfolípidos quepossuemduas
caudas hidrofóbicas –região
apolar – e uma cabeça
hidrofílica–região polar.
Existe também colesterolnas
membranas das células
animais
As proteínas podem ser
intrínsecas/integradas ou
extrínsecas/periféricas.
As integradas só podemser
removidas sea membrana for
destruída.
As periféricas estão ligadas de
forma fracaà membrana.
Proteínas Glícidos
Localizam-seno exterior da
membrana e projetam-sea partir
da mesma para o meio
extracelular.
Estão associados a lípidos,
glicolípidos, ou a proteínas,
glicoproteínas.

5. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: estrutura e composição
Fig. 2 - Localização dos diferentes tipos de proteínas presentes nas membranas celulares animais..

6. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: fluidez e funções das membranas celulares
― A estrutura das membranas celulares resulta das interações que os seus constituintes mantêm com a água e não
de ligações químicas fortes.
― Assim, os lípidos podem apresentar movimentolateral, ou seja, na mesma camada da membrana.
― É possível, embora raro, umoutro tipo de movimento, o flip-flop, emque uma molécula muda de uma camada
da membrana para a outra.
― As proteínas também apresentammovimento
lateral.
Fig. 3 - Processos distintos de movimentos dos fosfolípidos:
A – Movimento lateral e rotacional dos fosfolípidos.
B – Movimento de flip-flop.

7. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: fluidez e funções das membranas celulares
― O tipo de biomoléculas da membrana e a forma como se organizampermitemque esta realizediversas funções.
― A bicamada fosfolipídica constituia estrutura básica da membrana:servedebarreirae controla a
passagemde certas substâncias.;
― O colesterol, nas células animais, controlaa fluidez da membrana;
― As proteínas podem: transportar substâncias; catalisar reações químicas; serem recetores de sinais
químicos; manter a coesãodos tecidos; e contribuir para a manutenção da forma de célula;
― Os glícidos constituemo glicocálix quefuncionamde marcadores dereconhecimento celular.

8. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Membrana celular – Modelo do mosaico fluido: fluidez e funções das membranas celulares
Fig. 4 - Algumas funções das proteínas membranares.
Adesão celular Reconhecimento
celular
(glicoproteínas) Transporte
seletivo de
substâncias
Atividade
enzimática
Receção de
sinais químicos
do exterior da
célula
Ligação ao
citoesqueleto e
à matriz

9. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares
― A sobrevivência das células depende das trocas que
estas realizamcom o meio extracelular.
― Devido à bicamada e à constituição da membrana a
permeabilidade é variável.
― A membrana celular tem pouca permeabilidade para
iões e moléculas polares mas apresentamelevada
permeabilidade para substâncias apolares e
pequenas.
― Assimpodemos afirmar que a membrana possuiuma
permeabilidade seletiva.
Bicamada de fosfolípidos
Fig. 5 - A bicamada fosfolipídica confere à membrana uma permeabilidade seletiva.

10. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: difusão simples
― Grandeparte do transportede solutos ocorreatravés da membrana por difusão de acordo como gradiente de
concentração.
― Existe um gradiente quando a concentração deum determinado soluto difere em lados opostos da membrana.
― A difusão ocorresempredo meio com maior concentração para o meio com menor concentração, ou seja, a
favor do gradiente de concentração.
― Este processo ocorreatéas concentrações seigualarem, atingindo-seum equilíbrio dinâmico.
― O oxigénio, dióxido de carbono ou moléculas apolares e lipossolúveis são transportadas dessa forma.
― Por não haver gasto de energia designa-sepor transporte passivo.

11. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: difusão simples
Fig. 6 - A – Difusão simples de um soluto. B – Difusão simples de dois solutos. Solutos possíveis: etanol, CO2, O2, N2.
A
B

12. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: osmose
― O movimento da água através da membrana designa-sepor osmose.
― Se os dois meios tiverem a mesma concentração total de solutos são designados isotónicos.
― Quando a concentração é diferente, o meio mais concentrado designa-sede hipertónico eo menos concentrado
de hipotónico.
Fig. 7 – Meios isotónico, hipertónico e hipotónico.

13. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: osmose
― Para compreender a osmoseé possívelrealizar uma experiência em que dois meios são separados por uma
membrana apenas permeável à água.
― No meio hipertónico, como existemmenos moléculas livres, o potencial hídrico é menor do que no meio
hipotónico. Assim, as moléculas de água no meio hipotónico tendem a atravessar a membrana e deslocar-se
para o meio hipertónico.
― A pressãoosmóticacorrespondeà forçaqueé necessário aplicar para impedir esse movimento da água.
― Deste modo, os meios hipertónicos apresentammaior pressãoosmóticaqueos meios hipotónicos.
Fig. 8 – Movimentação da água através de uma membrana semipermeável.

14. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: osmose
― As moléculas de água, por serem polares, têm alguma
dificuldade em atravessar a bicamada fosfolipídica.
― A osmoseocorre, preferencialmente, através decanais
proteicos, as aquaporinas.
Fig. 9 – Osmose através de aquaporinas da membrana plasmática.

15. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: osmose
― A diferença de concentração entre o meio intracelular e extracelular conduzemà entrada ou saída de água.
Meio
hipertónico
Águasai da
célula
Meio
hipotónico
Águaentrana
célula
Célula
plasmolisada
Célulatúrgida
― As células animais em meio muito hipotónicos
podem rebentar – lise celular.
― Nas células vegetais devido à existência da parede
celular, esta assegura a integridade da célula.
Contudo há um aumento da pressãode
turgescência.

16. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo: osmose
Fig. 10 – Consequências da osmose em
células animais (A) e em células vegetais (B).

17. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – difusão facilitada
― Os iões e as moléculas polares como a glicose são transportadas através deproteínas
intrínsecas sem gastos deenergia – difusãofacilitada.
― Essas proteínas intrínsecas podemser proteínas de canal, como as aquaporinas, mas para
solutos, como por exemplo iões.
― Podemtambém ser permeases, quesão proteínas queprendem as moléculas a transportar
e mudam de conformação para efetuar o transporte.
― A difusão facilitada é um tipo de transporte passivo,pois ocorrea favor do gradientede concentração.
Fig. 11 – Difusão facilitada
através de proteínas de
canal (A) e de permeases
(B).
A
B

18. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – difusão simples/facilitada
― A velocidade do transporteaumenta com a difusão facilitada.
― A velocidade de transportedepende da diferençade concentração entreos meios.
― Na difusão simples, enquanto maior for a diferença, maior a velocidade de transporte.
― Na difusão facilitada, a partir de um determinado valor, a velocidade de transportepassa a ser constante, devido
à saturação das proteínas transportadoras.
Fig. 12 – Variação da velocidade de
transporte de um soluto através de difusão
simples e de difusão facilitada, em
concentrações crescentes de soluto no
meio extracelular.

19. Obtenção de matéria
Transportes transmembranares – transporte ativo
― Para assegurar a sobrevivência das células por vezes é
necessário transportar substâncias contra o gradiente
de concentração.
― Este tipo de transportedesigna-sepor transporteativo
e requer gastos energéticos.
― A bomba de sódio-potássio (Na⁺/K⁺) éum exemplo
deste tipo de transporte.
― Esta bomba é uma ATPase, sendo que uma molécula
ATP fornecea energia necessária para a mudança
conformação da proteína, permitindo a saída de 3 iões
sódio e a entradade 2 iões de potássio.
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Fig. 13 – Funcionamento da bomba de sódio-potássio.

20. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – transporte passivo/ativo
― O transporte passivoassegura a difusão desubstancias através da membrana, diretamenteatravés da camada,
por canais proteicos ou por permeases, semgasto de energia.
― O transporte ativoutiliza sempreproteínas transmembranares, contra o gradientede concentração, comgastos
de energia.
Difusão
simples
Difusão
facilitada
Transporte
ativo
Fig. 14 – Comparação entre os dois
tipos de transporte passivo (difusão
simples e difusão facilitada) e o
transporte ativo.

21. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – endocitose e exocitose
― O transportede grandes quantidade de macromoléculas para dentro ou para fora das células faz-sedentro de
vesiculas, por endocitose ou exocitose.
Fig. 15 – Comparação entre a endocitose e a exocitose.

22. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – endocitose
― Na endocitose surgem invaginações quesão pequenas reentrâncias que sevão aprofundando atése
desprenderemda membranaformando uma vesícula.
― Existem 3 tipos de endocitose:
Fagocitose: formação deprolongamentos citoplasmáticos - pseudópodes- queenvolvemas partículas a
endocitar.
Pinocitose: vesículas queaglomeramgotículas de fluido extracelular.
Endocitose mediadapor recetores: as macromoléculas a serem endocitadas ligam-sea proteínas específicas
que vão desencadear a invaginação e formação da vesícula.

23. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares – endocitose
Fagocitose Pinocitose Endocitose mediadapor recetores
Fig. 16 – Três tipos de endocitose: fagocitose, pinocitose e endocitose mediada por recetores.

24. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Transportes transmembranares
― Na exocitose, as vesículas que transportamsubstânciasfundem-secoma membrana plasmática libertando o seu
conteúdo no meio extracelular.
Fig. 17 – Exocitose.
Meio
extracelular

25. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: funções dos organelos
― A membrana plasmática faz partede um sistema endomembranar complexo que inclui o invólucronuclear, o
retículoendoplasmático (RERe REL), o complexode Golgi, os lisossomas, diversostipos de vesículas eos
vacúolos.
― Tem a função de síntese e transportede proteínas e lípidos.
― Estes sistema também participa em processos dedigestão intracelular e extracelular, devido à ligação estrutural
e funcional entre o retículo endoplasmático, complexo de Golgi e lisossomas.

26. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: funções dos organelos
Fig. 18 – Representação esquemática e observação (com coloração artificial) ao microscópio eletrónico dos dois tipos de RE: RER e REL.

27. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: retículo endoplasmático (RE)
― O retículo endoplasmático é formado por uma rede de túbulos e sacos membranosos –cisterna– que forma um
continuo coma membrananuclear e interagem com o complexo de Golgi.
― Possuiduas zonas distintas:
― Retículoendoplasmáticorugoso(RER), quepossuiribossomas associados etem como função a síntese de
proteínas.
― Retículoendoplasmáticoliso(REL), não possuiribossomas associados etem como função a síntese de
lípidos.

28. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: complexo de Golgi
― As vesículas provenientes do RE são transportadas atéao
complexo de Golgi.
― O complexo de Golgi consistenum conjunto de sacos
membranares achatados.
― A face mais próxima do RE, designa-sede face de formação
(cis) e a face opostaé face de maturação (trans) onde se
originam as vesículas.
― O complexo de Golgi tem como função a produção de
macromoléculas. Algumas células, como as glandulares,
possuemumcomplexo de Golgi muito desenvolvido devido à
produção de várias substâncias emgrandequantidadepara
serem exocitadas.
Fig. 19 – Representação esquemática e fotografia, com coloração artificial, obtida ao microscópio eletrónico, do complexo de Golgi.

29. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: lisossomas
― Algumas das vesículas, libertadas pelo complexo de Golgi- lisossomas- possuem enzimas hidrolíticas ou
hidrolases, quepermitem a digestão intracelular de compostos orgânicos.
― Essas enzimas são sintetizadas no RER e ativadas no complexo de Golgi.
― A digestão ocorreno interior de vacúolos digestivosqueresultamda fusão entre lisossomas evesículas que
contêm os produtos a ser digeridos.

30. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar: lisossomas
― A digestão intracelular divide-se em:
― Heterofagia, processo através do qualsubstâncias provenientes dos exterior são digeridas.
― Autofagia, processo dedigestão de produtos da própria célula. Tem como finalidade, por exemplo, a eliminação
de organelos celulares danificados.
Fig. 20 – Representação esquemática de heterofagia (A) e autofagia (B).
A B

31. Obtenção de matéria
Obtenção de matériapelos seres vivos heterotróficos
Sistema endomembranar
― O reticulo endoplasmático, o complexo
de Golgi e os lisossomas trabalhamem
conjunto mantendo uma continuidade
estruturale funcional que é fulcralpara a
célula.
Fig. 21 – Continuidade estrutural e funcional entre o retículo endoplásmico, o complexo de Golgi, os lisossomas e a membrana plasmática.