Aula 2 – Biologia Celular

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BIOLOGIA CELULAR
O QUE É A VIDA E COMO ELA 
FUNCIONA?
Ma Nilce Mary Turcatti Folle
BIOLOGIA CELULAR
ESTUDA AS CÉLULAS - UNIDADES 
VIVAS-
 
•LIMITADAS POR MEMBRANAS, 
•PREENCHIDAS COM UMA SOLUÇÃO AQUOSA 
CONCENTRADA DE COMPOSTOS E
•DOTADAS DE UMA CAPACIDADE EXTRAORDINÁRIA 
DE: 
CRIAR CÓPIAS DE SI MESMAS PELO SEU 
CRESCIMENTO E PELA SUA DIVISÃO EM DUAS
Figure 1-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
UNIDADE E DIVERSIDADE 
DAS CÉLULAS
Figure 1-1a Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-1b Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Corte do caule de uma 
planta jovem: 
Celulose= vermelho
Pectina ( parede celular)= 
laranja
Figure 1-1c Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Bdellovibrio bacteriovorus
Bactéria pequena= procarionte 
com um único flagelo
Figure 1-1d Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Neutrófilo englobando 
um eritrócito
Figure 1-1e Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-3 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
TEORIA DA CÉLULA
• 1600 - Fabricou-se o 1º microscópio (aparelhos 
nos quais lentes de vidro são associadas de tal 
forma que se consiga reproduzir para o olho 
humano, uma imagem aumentada e detalhada 
das células, tecidos e órgãos)- séc. XVII
• Robert Hooke usa pela 1ª vez o termo célula. O 
microscópio simples de Leeuwenhoek, foi 
aprimorado por Hooke, ganhando mais uma lente.
TEORIA DA CÉLULA
• A célula foi descoberta em 1665 pelo inglês Robert Hooke 
(1635-1703), que observava uma célula de cortiça (tecido 
vegetal morto) usando o microscópio
• Matthias Schleiden,1838 e Theodor Schwann, 1839 
documentam de observações de células vegetais e animais 
na M. O., que as células eram blocos de construção de 
tecidos vivos.
• Louis Pasteur, 1860= confirma a teoria da célula
• Eduard Strasburger, 1880= OBSERVOU A DIVISÃO CELULAR 
em uma célula vegetal.
Figure 1-4 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
TEORIA DA CÉLULA
• Unidades presentes nos seres vivos= 
unidade viva
• Células vivas são formadas pela divisão 
de células pré-existentes e herdam suas 
características
FERRAMENTAS DE ESTUDO
Microscópio óptico/ de luz
\
Microscópio eletrônico 
de transmissão
Microscopia
 Eletrônica
Varredura
Preparação de material para 
análise em M. O.
● Fixação do tecido (preservado por 
imersão em uma solução química 
reativa)
 
ex: paraformaldeído
● Embutido em uma resina= cera 
sólida ou resina. Ex: paraplast
● Cortado ou seccionado em finas fatias. 
Micrótomo
● Corado antes de ser visualizado
Figure 1-5 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-6 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-7 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-7a Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-7b Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-8a Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-8b Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-9 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Célula procarionte
Célula eucarionte
Célula procarionte
Figure 1-10 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Figure 1-12b Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Phormidium laminosum membranas celulares onde ocorre a 
fotossíntese. Organismo multicelular simples.
Figure 1-13 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Uma sulfobactéria obtem a sua energia a partir de meios 
com enxofre. Depósitos amarelos de enxofre.
Célula procarionte
● Não contêm organelas
● Não contêm um núcleo para envolver seu 
DNA
● Células com núcleo= eucarionte
● Células sem núcleo= procarionte
● Bactéria e procarioto= utilizados de forma 
alternada
Procarioto
● Vive como um organismo unicelular
● Pode formar cadeias, grupos ou outras 
estruturas multicelulares
● Amplitude de habitats: lama vulcânica, interior 
de outras células vivas
● Aeróbicas, estritamente anaeróbicas
● Alimento: petróleo, madeira = matéria orgânica
● Obter CO2, N2, H, P, da água, ar e de minerais 
inorgânicos
● Bactérias que realizam fotossíntese
Procariotos- 2 grupos
● 1.Bacteria= bactérias comum do nosso dia 
a dia
● 2. Archaea= extremófilas
Estruturas celulares nos procariontes
Estrutura de procariontes
● 1. Estruturas externas à parede celular: - 
cápsula - flagelo - filamento axial - fímbria 
ou pilus 
● 2. Parede celular 
● 3. Estruturas internas à parede celular - 
membrana citoplasmática - região nuclear 
- estruturas citoplasmáticas
Cápsula
● Composição: polissacarídeos ou 
polipeptídios → Substâncias poliméricas 
extracelulares
 ● Funções:
 - adesão celular (biofilme): receptores 
específicos - aumento da capacidade 
invasiva: escapam da fagocitose Ex: 
Streptococcus pneumoniae 
- reservatório de água e nutrientes: proteção 
ao dessecamento
Flagelo
a maioria dos bacilos (forma cilindrica) possuem 
flagelos; cocos( forma esférica)
 raramente 
● Funções: 
•motilidade: rotação helicoidal 
(~ saca-rolha) 
- taxia: quimiotaxia 
• antígeno flagelar (Ag H):
 diferentes sorotipos Flagelo
x: Escherichia coli → 
+ de 50 Ags H diferentes
Filamento Axial ou Flagelo 
Periplasmático
● Propulsão em espiral → invasão
 de tecidos 
Ex: Treponema pallidum
Estruturas externas à parede celular
Fímbrias ou Pili presente na maioria das bactérias
 Gram-negativas 
● Funções: - adesão às células do hospedeiro e outras 
superfícies Ex: Neisseria gonorrhoeae, E. coli
Parede Celular
● Estrutura rígida presente na maioria das 
bactérias 
● Funções: - manutenção da forma bacteriana; 
proteção osmótica da bactéria
 ● Composição do peptideoglicano ou mureína:
❖N-acetil-glicosamina
❖ Ácido N-acetil-murâmico
❖Cadeias laterais 
tetrapeptídicas
N-acetil-galactosamin
na
Parede celular
Bactérias Gram-positivas:
- peptideoglicano (90%) 
-ác. teicóicos (parede) e 
lipoteicóicos (membrana 
citoplasmática) 
Funções:
- antígenos bacterianos
 - regulação das autolisinas
 - ligação as células
 do hospedeiro
Parede Celular
- fosfolipídios
-Lipopolissacarídeo 
LPS
- proteínas: OMPs
Bactérias Gram-negativas: espaço periplasmático
 - membrana externa: impede a saída de proteínas 
periplasmáticas
Estruturas Internas à Parede Celular
Membrana Citoplasmática
 - ausência de esteróis *
Estruturas Internas à Parede Celular
● Cromossomo - único, circular, altamente enovelado
 DNA de fita dupla, sem histonas 
● Plasmídios:
 a) DNA circular extra-cromossomal
b) número variável por bactéria
c) replicação autônoma 
 d) conferem vantagem à bactéria: genes de 
resistência aos antimicrobianos, tolerância a metais 
pesados, síntese de toxinas, fímbria F, enzimas 
Figure 1-11 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
Escherichia coli : DNA concentrado 
na região levemente corada
Estruturas Internas à Parede 
Celular
Ribossomos:
 Subunidade menor 
(30 S)
Subunidade maior 
(50 S) 
● Função: síntese 
protéica
Estruturas Internas à Parede Celular
● Grânulos ou inclusões citoplasmáticas - a 
natureza química varia de bactéria para bactéria 
 Ex: grânulos metacromáticos: polifosfato 
 grânulos de polissacarídeos: glicogênio, 
amido 
 inclusões lipídicas: poli-beta-hidroxibutirato 
● Funções: 
● reserva de substâncias 
● auxilia na identificação
 bacteriana
Estruturas Internas à Parede Celular 
 Esporos bacterianos:
 - bactérias Gram-positivas:
 Bacillus, Clostridium 
- estrutura de proteção
- esporogênese: formação do 
esporo
Table 1-1 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010)
QUESTÃO: Você se envolveu em um ambicioso projeto de pesquisa: 
criar vida em um tubo de ensaio. Você ferve uma mistura rica de extrato 
de levedura e aminoácidos em um frasco junto com uma quantidade de 
sais minerais essenciais para vida. Você sela o frasco e permite que ele 
esfrie. Após vários meses,o líquido está claro e não existem sinais de 
vida. Um amigo sugere que a exclusão de ar foi um erro devido a 
exclusão do oxigênio.Você repete o experimento e deixa o frasco aberto 
em contato com a atmosfera. Você visualiza ao microscópio células 
crescendo e se dividindo. O que este experimento prova? Será que 
quando entrou oxigênio o seu meio foi contaminado por organismos 
presentes no ar?? Verifique os experimentos desenvolvidos por Louis 
Pasteur e descreva novamente seu experimento.
ORIENTAÇÃO: se você não souber o significado de algum termo acima 
pesquise.
 Por exemplo: o que é uma levedura??? Ou tubo de ensaio???? No 
máximo uma folha de caderno, nada de duas. No mínimo um lado da 
folha, não meio. Fazer a citação do livro ou site de pesquisa.