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MICROSCÓPIO E O ESTUDO DA CÉLULA A invenção do microscópio foi condição necessária para o estudo da célula; 1665 – Robert Hooke: célula (cortiça); Antonie van Leeuwenhoek – observação de materiais biológicos; PARTES FUNDAMENTAIS DA CÉLULA – sec.XIX MEMBRANA PLASMÁTICA: película finíssima que delimita a célula de animais e vegetais; PAREDE CELULAR: envoltório externo (vegetais); NÚCLEO: corpo esférico e ovoide no interior da célula; CITOPLASMA: restante do fluido celular; ORGANELAS: pequenos “órgãos” celulares no interior do citoplasma CROMOSSOMOS: estruturas filamentosas (núcleo); NUCLEOLOS: estruturas globosas (núcleo) TEORIA CELULAR • Todos os seres vivos são formados por células e por estruturas que elas produzem; UNIDADE MORFOLÓGICA • As atividades essenciais a vida ocorrem no interior de células; UNIDADE FUNCIONAL • Novas células formam-se apenas por meio da reprodução de células preexistentes; DIVISÃO CELULAR TEORIA CELULAR Compreensão da estrutura e do funcionamento das células vivas Parentesco evolutivo entre todos os seres vivos CITOLOGIA SERES VIVOS DIFERENTES Todos constituídos por células PROCARIÓTICAS EUCARIÓTICAS CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS Mais simples que as eucarióticas; Citoplasma sem núcleo e estruturas membranosas; Cromossomo bacteriano – NUCLEOIDE; Citoplasma repleto de canais, bolsas e estruturas membranosa; Cromossomos – NÚCLEO; BACTÉRIAS e ARQUEAS PROTOZOÁRIOS, FUNGOS, ALGAS, PLANTAS E ANIMASI CÉLULAS PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS PROPRIEDADES DA MEMBRANA Estruturação de tecidos por meio da adesão celular Sinalização química • Reconhecimento de outras células e moléculas Controle do transporte de substâncias • SELETIVIDADE = Garantia da estabilidade química do meio intracelular PROPRIEDADES DA MEMBRANA ESPAÇO INTRACELULAR COMPARTIMENTALIZAÇÃO Organização das atividades metabólicas celulares (aumento da velocidade, rendimento energético e produtos das reações). Ocorrência simultânea de vários processos. Inclui envoltório nuclear, retículo endoplasmático, complexo golgiense, lisossomos, mitocôndrias e cloroplastos. ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR Os lipídios e a maioria das proteínas se deslocam, mas não perdem o contato entre si = FLUIDEZ DA MEMBRANA (elástica e resistente) MODELO MOSAICO FLUIDO 1972: Singer e Nicolson Formada por duas camadas de fosfolipídios em que estão mergulhadas proteínas em constante movimento. FOSFOLIPIDIOS ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR Confere grande estabilidade e dinamismo a membrana; Embora se desloquem continuamente, nunca perdem o contato entre si; Colesterol (células animais); CARBOIDRATOS ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR Superfície da membrana plasmática; ASSOCIAÇÕES: lipídios (GLICOLIPÍDIOS) e proteínas (GLICOPROTEÍNAS); GLICOCÁLICE = associação com glicoproteínas: - proteção contra danos químicos - fixação em células hospedeiras (bactérias) PROTEÍNAS ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR Associam-se a bicamada lipídica: PROTEÍNAS TRANSMEMBRANAS • Atravessam ambos os lados da membrana; PROTEÍNAS PERIFÉRICAS • Estão em contato com apenas uma das superfícies (interna ou externa) da membrana PROTEÍNAS ESTRUTURA DA MEMBRANA CELULAR Associam-se a bicamada lipídica: PERMEABILIDADE DAS MEMBRANAS A s m e m b ra n a s c e lu la re s te m P E R M E A B IL ID A D E S E L E T IV A PERMEÁVEIS: passagem de solvente e soluto SEMIPERMEÁVEL: passagem de solvente, mas não de soluto IMPERMEÁVEL: não passa solvente nem soluto SELETIVAMENTE PERMEÁVEL: passa solvente e alguns tipos de solutos GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS É a diferença da quantidade de soluto de um meio para outro; Os transportes de substâncias podem ocorrer com ou sem gasto de energia: TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS DIFUSÃO SIMPLES TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Moléculas de um soluto se movimentam de um local de maior concentração do soluto para um de menor concentração por meio de uma membrana semipermeável; Transporte passivo. OSMOSE TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Moléculas de solvente atravessam uma membrana semipermeável de um local com menor concentração de soluto para outro com maior concentração; Transporte passivo. TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS OSMOSE TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS OSMOSE NA CÉLULA ANIMAL OSMOSE NA CÉLULA VEGETAL TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS OSMOSE NA CÉLULA VEGETAL TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS OSMOSE NA CÉLULA VEGETAL TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS DIFUSÃO FACILITADA Ocorre em função do GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO TRANSPORTE ATIVO TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Movimento de substâncias e íons contra o gradiente de concentração (- para +); Há gasto de energia; Realizado com proteínas da membrana: SIMPORTE Uma substância entra na célula no mesmo sentido de outra; Ex.: Sódio-Glicose ANTIPORTE Uma substância entra na célula enquanto outra sai. Ex.: Sódio-Cálcio TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS TRANSPORTE ATIVO BOMBA DE SÓDIO-POTÁSSIO TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Transporte de substâncias para o interior da célula → modificação de porções da membrana plasmática; Porções da membrana plasmática se modificam para formar as vesículas POR MEIO DE VESÍCULAS ENDOCITOSE PINOCITOSE: captura de líquidos e pequenas partículas do meio externo = formação do PINOSSOMO FAGOCITOSE: emissão de pseudópodes que envolvem partículas do meio externo = formação do FAGOSSOMO TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS POR MEIO DE VESÍCULAS TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Partículas e determinadas macromoléculas; Processo de deformação da membrana: incorporação ou eliminação da substância; EXOCITOSE Vesículas formadas no interior da célula e se funde com a membrana liberando o conteúdo no meio extracelular POR MEIO DE VESÍCULAS TRANSPORTE ATRAVÉS DE MEMBRANAS Partículas e determinadas macromoléculas; Processo de deformação da membrana: incorporação ou eliminação da substância; EXOCITOSE Vesículas formadas no interior da célula e se funde com a membrana liberando o conteúdo no meio extracelular JUNÇÕES INTERCELULARES FUNÇÃO: coesão e comunicação entre as células; previnem o fluxo de materiais pelo espaço intercelular (vedantes) JUNÇÕES DE ADESÃO Junção aderente (resistência ao atrito), hemidesmossomo (adesão da célula lâmina basal), desmossomo (ligação entre filamentos de células adjacentes – músculo) JUNÇÕES IMPERMEÁVEIS Junção oclusiva (impede a passagem de substâncias entre as células) JUNÇÃO COMUNICANTE Junção GAP (passagem de pequenas moléculas de uma célula para outra) JUNÇÕES INTERCELULARES PAREDE CELULAR Presente em bactérias fungos e vegetais; Proteção, suporte e adesão a célula; PAREDE CELULAR Parede Celular Vegetal • Formada por celulose; • Fornece suporte (lignina), limita o volume da celular e atua como barreira para microrganismos; Parede Celular Bacteriana • Formada por peptidoglicano (açúcar + aminoácido); • Confere rigidez, impede a lise da membrana e confere proteção contra agentes externos; Parede Celular do Fungo • Em sua maioria, formada por quitina, mas pode ser de celulose; • Confere proteção e rigidez a célula; CITOPLASMA ou HIALOPLASMA Região ente a membrana plasmática e o núcleo; Formado pelo citosol e as organelas nele imersas; Representa, aproximadamente, metade do volume celular; Encontram-se dissolvidos açucares, proteínas, aa livres, RNA, nucleotídios e íons inorgânicos FORMAS: a) Sol: mais líquido; b) Gel: viscoso; MUDANÇAS DE UMA FORMA PARA A OUTRA PERMITE OS MOVENTOS CELULARES E DEPENDE DA ORGANIZAÇÃO DO CITOESQUELETO E FATORES COMO TEMPERATURA E PH. SOL → GEL: gelação GEL → SOL: solação CITOPLASMA ou HIALOPLASMA RIBOSSOMOS Síntese proteica; Formado por 2 unidades de diferentes tamanhos; Produzidos nonúcleo = liberados no citoplasma, separadamente, através de poros na carioteca → as unidades se unem após o início da síntese proteica; EUCARIOTOS Livres no citosol, aderidos a membrana nuclear externa, ao RER e no interior de cloroplastos e mitocôndrias PROCARIOTOS Dispersos no citoplasma e menores que os eucarióticos RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO SECREÇÃO CELULAR Rede membranosa de bolsas achatadas e de canais tubulares interligados; Retículo Endoplasmático Não Granuloso ou Liso (REL) • Síntese de ácidos graxos, fosfolipídios e esteroides; • Desintoxicação (abundante no fígado); • Armazenamento de cálcio; Retículo Endoplasmático Granuloso ou Rugoso (RER) • Síntese de proteínas, que ocorre nos ribossomos aderidos a sua superfície externa. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO SECREÇÃO CELULAR COMPLEXO GOLGIENSE SECREÇÃO CELULAR Conjunto de pilhas de sáculos membranosos achatados = formação de vesículas; MODIFICAÇÃO, ARMAZENAMENTO e EXPORTAÇÃO de proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso FUNÇÃO ORIGINA O ACROSSOMO DO ESPERMATOZOIDE = fusão de vesículas que brotam do complexo Formação dos lisossomos COMPLEXO GOLGIENSE SECREÇÃO CELULAR SECREÇÃO CELULAR FORMAÇÃO DA PLACA CELULAR: fusão de vesículas originadas do complexo golgiense, na divisão celular de células vegetais, que inicia a separação do citoplasma das 2 células-filhas. OUTRAS FUNÇÕES DO COMPLEXO GOLGIENSE FORMAÇÃO DA MEMBRANA PLASMÁTICA: tem origem das membranas do RE e do complexo golgiense COMPLEXO GOLGIENSE SECREÇÃO CELULAR FACE CIS • Recebe proteínas do RER que serão modificadas; FACE TRANS • Empacotamento das proteínas em vesículas membranosas; • Origem de enzimas, lisossomos primários e peroxissomos; SECREÇÃO: Enzimas, muco e hormônios DIGESTÃO CELULAR Corpúsculos esféricos recheados de enzimas; Mantem-se intacto = revestimento lipoproteico; Principal função: DIGESTÃO INTRACELULAR DIGESTÃO CELULAR RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO ↓ COMPLEXO GOLGIENSE ↓ brotamento LISOSSOMOS PRIMÁRIOS OUTRAS FUNÇÕES DOS LISOSSOMOS • REMODELAGEM DOS OSSOS: permite o crescimento e reparação de fraturas; • REDUÇÃO DO VOLUME UTERINO; • REGRESSÃO DA CAUDA DOS GIRINOS: autólise (digestão completa da célula) e digestão do material extracelular = metabolismo celular DIGESTÃO AUTOFÁGICA DIGESTÃO HETEROFÁGICA DIGESTÃO CELULAR CITOESQUELETO Complexo estrutural de túbulos e filamentos proteicos mergulhados no citosol presente em todas as células eucarióticas; CITOESQUELETO Promove o deslocamento de materiais no citoplasma PARTICIPA DOS MOVIMENTOS CELULARES Contração muscular, dos cromossomos (divisão celular), de cílios e flagelos FUNÇÕES Define a forma da célula e organiza sua estrutura interna Permite adesão da célula a superfícies extracelulares CITOESQUELETO MICROTÚBULOS • Formado por proteína tubulina; • Estão ligados ao centrossomo, orientam a migração de vesículas no citoplasma e formam cílios e flagelos MICROFILAMENTOS OU FILAMENTOS DE ACTINA • Formados por proteína actina; • Formam feixes lineares, sustentam a membrana plasmática e junto com proteínas motoras, faz a locomoção celular; FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS • Composto por diferentes proteínas; • Formam uma rede de resistência mecânica e estrutural as célula CITOESQUELETO CENTRÍOLOS A maioria das células eucarióticas tem pelo menos um par = ausente em fungos e plantas com sementes; São cilindros ocos Localiza-se no centrossomo ou centro celular = local onde convergem os microtúbulos do citoesqueleto (divisão celular) 9 conjuntos de 3 microtúbulos unidos por proteínas adesivas; CENTRÍOLOS CÍLIOS E FLAGELOS Originam-se a partir de centríolos; Migram para a periferia da célula e crescem pelo alongamento de seus microtúbulos; FORMADOS POR 9 DUPLAS DE MRICOTÚBULOS PERIFÉRICOS E UM PAR DE MRICOTÚBULOS CENTRAIS CÍLIOS E FLAGELOS CENTRO ORGANIZADOR E LUGAR DE INSERÇÃO EIXO DE SUSTENTAÇÃO E MOVIMENTO CÍLIOS CÍLIOS E FLAGELOS São curtos e em grande quantidade por célula; Seus movimentos assemelham-se aos de um chicote; FLAGELOS CÍLIOS E FLAGELOS Geralmente mais longos que os cílios; Ocorrem em menor número por célula; Movimenta-se por ondulações que se propagam da base para a extremidade livre do filamento; AMEBOIDE MOVIMENTOS CELULARES Mudança de viscosidade no citosol: Estado gel para sol → escorre para frente, reflui lateralmente e torna-se gel → citosol de trás em gel passa para sol e desloca-se para frente → formação de pseudópodes e deslocamento da célula AMEBOIDE MOVIMENTOS CELULARES CÍLIOS E FLAGELOS MOVIMENTOS CELULARES CONTRAÇÂO MOVIMENTOS CELULARES Deslizamento dos filamento de actina e miosina no músculo: SUPER DICA BONS ESTUDOS!!!
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