AULA 01 - Aspectos gerais das estruturas celulares e metodos de estudo-converted

Prévia do material em texto

Características gerais da célula 
e suas estruturas 
Prof. Erick Thiago de Sousa
“... A célula é a unidade básica, estrutural e 
funcional de todos os seres vivos...”
A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à 
sua estrutura e funcionamento.
Kytos (célula) + Logos (estudo)
CITOLOGIA
Citologia: o estudo das células
•Há menos de 400 anos um 
mundo novo foi descoberto 
pela humanidade.
•A invenção do microscópio 
possibilitou a descoberta das 
células.
•E dessa forma foi concluído 
que todos os seres vivos são 
constituídos por células, 
podendo ser unicelulares ou 
pluricelulares.
O mundo microscópico
Partes fundamentais da Célula
Todas as células obrigatoriamente são 
constituídas pela:
• Membrana plasmática
• Citoplasma
• Material genético (DNA)
•Organelas, onde cada uma exerce 
uma função.
Características gerais da célula
Dependendo da estrutura celular, os seres vivos são 
classificados em:
o procariontes: sem núcleo individualizado
▪ Bactérias e algas azuis
o eucariontes: com núcleo individualizado
▪ Protozoários, algas, fungos, vegetais e animais
CÉLULA PROCARIÓTICA:
▪ sem membrana nuclear;
▪ ausência de organelas com 
membranas;
▪ a fotossíntese e a respiração 
celular ocorre em membranas;
▪ são as células mais antigas da Terra 
▪ todas as bactérias são constituídas
por células procariontes.
CÉLULA EUCARIÓTICA:
• núcleo com membrana nuclear
e nucléolo;
• grande variedades de organelas
com membranas;
• a fotossíntese ocorre nos
cloroplastos e
• a respiração celular ocorre 
nas mitocôndrias.
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Quanto ao número de células, os seres vivos podem ser:
Seres unicelulares: seres vivos formados por uma única célula.
Ex: bactérias, cianobactérias, algas unicelulares, alguns fungos
e protozoários.
Seres pluricelulares: seres vivos formados por
muitas células.
Ex: animais, vegetais, fungos e algas pluricelulares.
Euglena (alga unicelular)
Nível de organização da Vida
E os vírus não são seres vivos?
• São seres acelulares
São parasitas intracelulares obrigatórios, 
atacando células de diferentes seres 
vivos, sejam bactérias, protozoários, 
algas, fungos, plantas e animais.
•
•
•
•
•
O vírus adere a célula hospedeira 
Perfura a célula e injeta seu DNA
O DNA viral determina a síntese dos 
componentes virais.
Novos vírus são montados na célula 
hospedeira
Esse processo leva cerca de 30 minutos, 
após esse período a célula hospedeira 
rompe-se e os novos vírus são liberados
Dimensão da célula
• As células medem de 10 à 100 micrometros.
FORMAS DE CÉLULAS
Fusiformes (alongadas)
Bastonetes (bactérias) Cocos (bactérias)
Discóides (hemácias)
Estreladas (neurônios)
Ovaladas (tecido epitelial)
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Compostos químicos da Célula
A célula resulta de moléculas organizadas em uma ordem muito 
precisa.
Os componentes químicos da célula são classificados em
inorgânicos e orgânicos.
Inorgânicos: água e sais minerais.
Orgânicos: os glicídios, lipídios, proteínas, enzimas, vitaminas e os 
ácidos nucléicos.
Exercícios
1. Quais são as três estruturas fundamentais para a caracterização das 
células?
2. Quais são as principais diferenças entre células procariontes e 
eucariontes? Cite alguns seres vivos de cada grupo.
3. De acordo com as hipóteses dos cientistas, como eles acreditam que 
tenha surgido as células eucariontes?
4. Dentre todos os organismos presentes na terra, quais são 
considerados acelulares? Justifique sua resposta.
5. Quais as substâncias inorgânicas e orgânicas que compõem a 
célula? Cite alguns exemplos.
Estruturas
Celulares
No citoplasma, ou seja, região
entre a membrana plasmática e 
o núcleo, encontra-se as 
diversas organelas celulares:
• Ribossomos
• Centríolos
• Mitocôndrias
• Retículo endoplasmático liso e
rugoso
• Complexo de golgi
• Lisossomos
• Vacúolos (em células vegetais)
• Cloroplastos (em células
vegetais)
Membrana plasmática
•A membrana plasmática é responsável por controlar a entrada e 
saída de substâncias.
• Separa o meio interno do externo.
• É formada por uma dupla camada de lipoproteínas.
o Ribossomos: são grãos 
formados por ácidos 
ribonucleicos (RNA) e 
proteínas. Neles ocorre 
a síntese de proteínas 
por meio da união de 
aminoácidos.
o Centríolos: são pequenos cilindros 
ocos, responsáveis pela divisão 
celular e pela formação dos cílios 
e flagelos. Estão presentes na 
maioria das células eucarióticas.
o Reticulo endoplasmático
Rugoso: são responsáveis por 
produzirem algumas proteínas 
celulares, principalmente 
àquelas que atuam fora da 
célula.
Liso: armazenam substâncias e 
também em suas cavidades há 
enzimas que sintetizam 
diversos tipos de lipídeos.
o Mitocôndria: Em seu interior há 
várias enzimas responsáveis pelas 
reações químicas da respiração 
celular e dessa forma a célula 
obtêm energia para realizar suas
atividades.
Obs. As células bacterianas fazem a 
respiração por estruturas na membrana.
o Complexo de Golgi: é responsável 
pela secreção celular (processo de 
empacotamento). Também é 
responsável pela formação do 
acrossomo dos espermatozóides.
o Lisossomos: são bolsas 
membranosas que se originam do 
complexo de golgi, onde possuem 
enzimas digestivas, por tanto ela é 
responsável pela digestão 
intracelular.
Obs: Nos fungos e nos vegetais
não há lisossomos, a digestão
celular é feita por enzimas
digestivas do vacúolo.
o Cloroplastos: são encontrados apenas e 
células vegetais e algas, onde possuem 
em seu interior a clorofila, sendo 
responsáveis pelo processo de 
fotossíntese, ou seja, processo onde os 
vegetais produzem seu próprio alimento.
o Vacúolo: são cavidades do citoplasma, 
encontradas mais em células vegetais 
com a função de digestão celular. 
Presentes em poucas células animais 
com a função de armazenar energia 
(lipídeos).
o Núcleo celular: é uma estrutura 
geralmente esférica, presentes em 
todas as células eucarióticas.
- Em seu interior esta o material 
genético (DNA), também chamado 
de cromossomos, que contêm os
genes.
- O núcleo possui uma 
membrana que à protege 
chamada de carioteca.
Tipos de células do corpo humano
Tempo de vida das células
• O tempo de vida das células varia conforme a espécie.
•De acordo com o tempo de vida das células elas estão 
classificadas como: lábeis, estáveis e permanentes.
Células Lábeis: são de curta duração, não se agrupam de 
forma fixa, não se reproduz. Duram de dias à meses.
Células estáveis: são células que se diferenciam durante o 
desenvolvimento embrionário e depois mantém um ritmo 
constante de multiplicação, quando algumas morrem surgem
outras. Podem durar meses ou anos.
Células permanentes: essas células se multiplicam apenas na
fase embrionária, depois elas acompanham o crescimento do 
individuo alongando-se exageradamente, (durante toda a vida).
Transporte de substâncias pela Membrana
Transporte passivo - ocorre sem gasto de energia
• Difusão simples (O2 e CO2)
• Difusão facilitada (Glicose, aminoácidos e vitaminas)
• Osmose (água)
Pressão Osmótica
O processo de pressão osmótica equilibra a entrada e saída de 
água na célula, desse modo, uma solução puxa água da outra.
Transporte ativo - ocorre com gasto de energia
- Bombas de sódio e potássio
•As moléculas orgânicas grandes, como as proteínas e os 
polissacarídeos não conseguem atravessar a membrana celular, por 
isso entram pelo processo de formação de vesículas, chamado 
endocitose.
•Há dois tipos de endocitose, 
ou seja, entrada de substâncias:
Fagocitose (fago = comer)
Pinocitose (pino = beber)
•A saída é de substâncias 
através de formação de 
vesículas e é chamada de 
exocitose.
Endocitose e Exocitose
Comparando a célula com umafábrica
Exercícios
1. De acordo com o tempo de vida das células, como elas estão 
classificadas? Cite as células pertencentes em cada grupo.
2. Todos nutrientes para entrar ou sair da célula deve passar pela 
membrana plasmática, explique como ocorre o transporte ativo e 
o transporte passivo.
3. Qual a diferença de endocitose e exocitose?
4. Como ocorre a pinocitose e fagocitose?
5. Explique a diferença de meio isotônico, hipotônico e hipertônico.
6. O que é pressão osmótica? De um exemplo de como acontece 
esse processo.
1. Uma célula é classificada como eucariótica se 
contiver:
a) compartimentos membranosos internos.
b) parede celular rígida.
c) membrana plasmática.
d) ácidos nucléicos.
e) ribossomos.
Resposta: A
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
EXERCÍCIO
2. O modelo tridimensional, abaixo, é uma representação esquemática de 
uma célula eucariota observada ao microscópio eletrônico.
Associe as organelas 1, 2, 3 e 4, assinaladas 
na representação esquemática, com as 
características e/ou funções descritas abaixo.
a. Estrutura celular relacionada com a 
fabricação de proteínas.
b. Estrutura responsável pelo “empacotamento” 
e pela secreção de substâncias.
c. Organela abundante nos tecidos e/ou células 
que requerem grande consumo de energia.
d. Organela envolvida na redução da cauda dos 
girinos.
Assinale a alternativa que representa a 
associação correta.
a) 1a; 2b; 3d; 4c. c) 1b; 2d; 3a; 4c.
b) 1c; 2d; 3a; 4b. d) 1d; 2c; 3b; 4a.
Resposta B
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
1
2 3
4
Imagens de cima para baixo da direita para esquerda: (a)
Núcleo , RE e Complexo de Golgi / Magnus Manske / Public 
Domain (b) Imagem: Diagrama de uma célula animal / 
MesserWoland e Szczepan1990 modificado por smartse / 
GNU Free Documentation License (c) Mitocôncria / Magnus 
Manske / Public Domain (d) Imagem: Vesicle traffic and 
phagophore / Philippe A. Parone / Creative 
Commons Attribution 2.5 Generic
3. Quais dos pares de organelas abaixo relacionados 
aparecem em células vegetais, mas não em animais?
a) Membrana plasmática e parede celular.
b) Parede celular e plastos.
c) Plastos e centríolos.
d) Centríolos e lisossomos.
e) Lisossomos e mitocôndrias.
Resposta B
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
4. A membrana plasmática, apesar de invisível ao 
microscópio óptico, está presente:
a) em todas as células, sejam elas procarióticas ou 
eucarióticas;
b) apenas nas células animais;
c) apenas nas células vegetais;
d) apenas nas células eucariontes;
e) apenas nas células procariontes.
Resposta: A
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
5. Observe as figuras
As figuras I e II representam, respectivamente:
a) célula eucarionte e célula procarionte.
b) célula vegetal e célula animal.
c) célula animal e célula vegetal.
d) célula procarionte e célula eucarionte.
e) célula eucarionte e célula vegetal
Resposta: A
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Imagens da esquerda para direita: (a) uma célula animal típica com organelas 
rotuladas / Mediran / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported 
(b) célula procarionte / Traduzido por Felipe Fontoura, baseado na imagem 
de Mariana Ruiz / Domínio Público.
I II
Métodos de estudo dacélula
Dimensões das 
estruturas celulares e
subcelulares
• Célula vegetal: ± 50µm
• Célula animal: ± 10-20µm
• Bactérias: ± 1-2µm
• Vírus: ± 0,05µm
• Núcleo: ± 3-6µm
• Mitocôndrias: ± 0,5µm
• Ribossomos: ± 25nm
• Membrana: ± 10nm
Como visualizar células e 
diferentes estruturas celulares?
Métodos de investigação da estrutura 
celular
Microscopia óptica (ou microscopia deluz)
Descobrimento da célula e formulação da teoria celular
Técnicascitoquímicas
Identificação e localização de diversas moléculas 
constituintes das células
Microscopia eletrônica
Grande poder de resolução; detalhes da estrutura celular
Separação de organelas celulares
Estudo celular em Microscopia Óptica
Mono-ocular Binocular Múltiplos observadores
Constituído de: parte mecânica + parte óptica
Parte Óptica : 3 sistemas de lentes
Condensador : projeta a luz sobre as células
Objetiva : recebe o cone de luz, projeta uma imagem 
aumentada
Ocular : recebe imagem da objetiva e amplia
Estudo celular em Microscopia Óptica
• Exames de tecido à fresco
• Exame de tecidos mortos ou preservados
Visualização: coloração
– Células transparentes
– Células pequenas e complexas
Estudo celular em Microscopia Óptica
Exames de tecido à fresco
• Corte fino ou transparente para ser posto na 
lâmina
Imagens Microscópio Óptico
Célula Vegetal da Cebola Cloroplastos – Célula Vegetal
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Imagem: Fotografia microscópica de células da cebola / 
kaibara87 / Creative Commons Attribution 2.0 Generic.
Imagem: Cloroplastos / Thomas Dreps / Creative 
Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 
Alemanha.
Estudo celular em Microscopia
Exames de tecido à fresco
• Espalhamento - células de mucosa bucal
azul demetileno
Estudo celular em Microscopia
Exames de tecido à fresco
• Esfregaço – células sanguíneas
Estudo celular em Microscopia
Exames de tecido à fresco
• Esmagamento – cromossomos e núcleo em 
interfase
Estudo celular em Microscopia
CORTES HISTOLÓGICOS
• Cortes extremamente finos para permitir a fixação 
na lâmina
Estudo celular em Microscopia
FIXAÇÃO E PREPARAÇÃO DE CORTES
✓ FIXAÇÃO DETECIDOS
▪ Formol, Glutaraldeído, Misturas fixadoras...
✓ PREPARAÇÃO DE CORTES HISTOLÓGICOS
▪ Cortes de tecido
▪ Desidratação
▪ Diafanização
▪ Infiltração / Impregnação
▪ Cortes em m
▪ Coloração
▪ Montagem
▪ Visualização
Desidratação Diafanização InfiltraçãoFixação
MicrotomiaColoraçãoMontagem
• Microtomia → corte do material em micrótomo.
Coloração para Microscopia Óptica
Quanto ao papel fisiológico:
VITAIS - Coram a célula sem determinar sua morte. Ex: Verde-janus B, azul 
de metileno, vermelho neutro, Sudan III.
NÃO-VITAIS - Determinam a morte celular. Ex: Hematoxilina, eosina, lugol, 
vermelho escarlate, violeta de genciana.
Quanto às propriedades tintoriais:
ORTOCROMÁTICOS - Conferem a célula a mesma cor que apresentam in 
vitro. Exemplos: Azul de metileno, verde-janus B, vermelhoneutro.
METACROMÁTICOS - Dão a célula coloração diferente da que apresentam
in vitro. Exemplos: Laranja de acridina, tionina, azul de toluidina.
Coloração para Microscopia de 
Fluorescência
▪ Envolve a aplicação de técnicas
citoquímicas
▪ Reação com anticorpos ou
corantes fluorescentes
▪ Radiação ultravioleta como 
equivalente a fonte de luz em 
microscopia óptica
Microscópio Eletrônico
Potencial de aumento muito 
maior que o óptico
• Inventado em 1932 e vem 
sendo aperfeiçoado desde
então.
• Intervalo de aumento
1.000x a 200.000x.
Poder de resolução = 1nm 
(200x maior que o MO)
Microscópio Eletrônico
Feixes de elétrons ao invés de luz 
(óptica). No microscópio eletrônico 
não há lentes de cristal e sim 
bobinas, chamadas de lentes
eletromagnéticas.
• As lentes eletromagnéticas 
ampliam a imagem gerada pela 
passagem do feixe de elétrons no 
material e projetam-na sobre uma 
tela, onde é formada a imagem.
• Não é possível observar material vivo neste tipo de 
microscópio;
• O material a ser estudado passa por um complexo 
processo:
– Desidratação
– Fixação
– Inclusão em resinas especiais (muito duras)
– Cortes ultrafinos obtidos através das navalhas de vidro-
ultramicrótomo;
A imagem do objeto é formada simultaneamente à passagem do feixe 
de luz através dele.
Bastante difundido no estudo de materiais biológicos, permite definição 
de imagens intracelulares, permitindo estudos de morfologia celular, 
aspectos gerais das organelas e também da interação de parasitas com
células.
Tipos de microscópioseletrônicos:
▪ Transmissão – MET - usado para a observação de cortes
ultrafinos (organelas)
▪ Varredura – MEV - capaz de produzir imagens de alta 
ampliação usado para a observação de superfícies (imagens 
em 3D)
▪ Tunelamento capaz de aumentar 100 milhões de vezes uma 
estrutura. É utilizado para visualizar átomos e moléculas.
https://blogdoenem.com.br/atomos-isotonos-isobaros-isotopos/
Imagens de microscopia eletrônica de varredura (A) e eletrônica de transmissão (B) do NFCP.
Fagocitose
Célula animal
Célula vegetal
Cloroplasto
Mitocôndrias
Complexo de Golgi
Ataque de leveduras à Salmonella
Imagens Microscópio Eletrônico
Imagem da bactéria E. coli
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Piolho agarrado a um fio de cabelo
Imagens Microscópio Eletrônico
Ciências, 8º Série
Características gerais da célula e suas estruturas
Obrigado!
“Lute com determinação, abrace a 
vida com paixão, perca com classe
e vença com ousadia, por que o 
mundo pertence a quem se atreve
e a vida é muito para ser 
insignificante.” 
Charlie Chaplin