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1 Biologia Celular e Molecular Ciências Biomédicas Prof. Dr. Cesar Martins Monitor: Joyce Reissler Introdução à Biologia Celular e Molecular 2 Aristóteles, Paracelsus “Todos os animais e plantas, por mais complexos que sejam, são constituídos por poucos elementos que se repetem em cada um deles” Definições e objetivos da Biologia Celular Organismos vivos: possuem um plano único de organização Invenção de lentes de aumento: levou ao descobrimento do mundo microscópico. Desenvolvimento da Microscopia 500 a.C. – Confúcio, China: pedras cortadas e utilizadas como instrumento óptico. 1000 d.C. – Monges árabes, “pedra da leitura”, “lupa primitiva” 1270 d.C. – Marco Polo, chineses idosos utilizando “óculos” para leitura. Final Séc. XIII – Veneza, armação com um par de lentes. 3 A invenção do microscópio Microscópio óptico Microscópio eletrônico Invenção de lentes de aumento: levou ao descobrimento do mundo microscópico. Desenvolvimento da Microscopia A invenção do microscópio: final do século XVI Hans Janssen e Zacharias Janssen (fabricantes de óculos) Microscópio de Janssen -1595 Desenvolvimento da Microscopia 4 Robert Hooke (1635-1703) Hooke, 1665 “a constituição da cortiça analisada através de lentes de aumento” História da Biologia Celular Leeuvenhoek (1632-1723) Observação de células livres História da Biologia Celular 5 Leeuvenhoek, 1674 Observação de células livres História da Biologia Celular Brown, 1831 - descoberta do núcleo Conceito de célula: massa de protoplasma limitada por uma membrana celular e possuindo um núcleo. Schleiden, 1838 (estrutura dos tecidos vegetais) Schwann, 1839 (estrutura dos tecidos animais) História da Biologia Celular ““““Teoria CelularTeoria CelularTeoria CelularTeoria Celular”””” Schleiden Schwann ----Todos os organismos são Todos os organismos são Todos os organismos são Todos os organismos são compostos de uma ou mais ccompostos de uma ou mais ccompostos de uma ou mais ccompostos de uma ou mais céééélulaslulaslulaslulas ----A cA cA cA céééélula lula lula lula éééé a unidade estrutural da a unidade estrutural da a unidade estrutural da a unidade estrutural da vidavidavidavida 6 Virchow, 1855 As células podem surgir somente por divisão de uma célula pré-existente História da Biologia Celular Virchow, médico alemão História da Biologia Celular Eduard Strasburger, 1880: Primeiros desenhos de células em divisão (célula ciliada de flor de Tradescantia) 7 História da Biologia Celular Eduard Strasburger, 1880: Primeiras figuras de células em divisão (célula ciliada de flor de Tradescantia) -Flemming, 1880 (mecanismo da mitose) -Waldeyer, 1890 (divisão precisa dos cromossomos) História da Biologia Celular 8 Versão moderna da “Teoria celular” 1) as células são as unidades morfológicas e fisiológicas de todos os organismos vivos; 2) as propriedades de um dado organismo dependem daquelas de cada uma de suas células; 3) as células originam-se somente de outras células, das quais herdam suas características; 4) a menor unidade da vida é a célula. História da Biologia Celular Microscopia Avanços em pesquisa da Célula 9 Avanços em pesquisa da Célula George Gey, 1951: primeira cultura de células Células HeLa (Henrietta Lacks) Avanços em pesquisa da Célula Organismos modelo 10 Níveis de resolução: 1km → 103m 1m → 1m 1mm → 10-3m (milésima parte do metro) 1µm → 10-6m (milésima parte do mm) 1nm → 10-9m (milésima parte do µm) 1Å → 10-10m Visão panorâmica da célula Visão panorâmica da célula Aumento e Poder de Resolução Resolução: menor distância para que duas partículas apareçam como objetos separados. O limite de resolução do MO é de 0,2 µm 11 Visão panorâmica da célula Visão panorâmica da célula 12 Características de uma célula viva 1) Programa genético específico que permite a reprodução de novas células do mesmo tipo; 2) Membrana celular como limite, regulando trocas de substâncias e energia; 3) Estrutura metabólica; 4) Biosíntese protéica. Organização geral das células Organismos da natureza: Bactérias, protozoários, fungos, plantas e animais Baseados na organização celular 13 Organização geral das células Vírus Possuem de 30 a 300 nm. Os vírus possuem apenas a primeira das características mencionadas abaixo Características de uma célula viva: 1) Programa genético específico que permite a reprodução de novas células do mesmo tipo; 2) Membrana celular como limite, regulando trocas de substâncias e energia; 3) Estrutura metabólica; 4) Biosíntese protéica. Organização geral das células Vírus 14 Organização geral das células Vírus Organização geral das células Vírus 15 Mais variável do que o genoma de bactérias, plantas e animais Pode variar de 1.700 nt (circovirus) a 1.181.400 nt (Mimivirus, infecta ameba) :fita simples, dupla fita, linear, circular, segmentado Organização geral das células Genoma viral Organização geral das células Procariotes: Unicelulares Eucariontes: Unicelulares e Pluricelulares 16 Organização geral das células Procariontes e Eucariontes Plasmids Organização geral das células Procariotes: Unicelulares 17 Organização geral das células Procariotes: Unicelulares Organização geral das células Procariotes: Unicelulares Cianobactéria 18 Organização geral das células Algas azuis Procariotes: Unicelulares Organização geral das células Amebas Protozoários: Eucariontes unicelulares 19 Organização geral das células Plasmodium: protozoário causador da malária Protozoários: Eucariontes unicelulares Organização geral das células Saccharomyces cerevisiae Fungos: Unicelulares e pluricelulares 20 Organização geral das células Animais Organização geral das células Plantas 21 Organização geral das células Células primitivas: papel da membrana plasmática Evolução da complexidade dos organismos 22 Evolução da complexidade dos organismos Células primitivas: papel do sistema de endomembranas Evolução da complexidade dos organismos 23 Evolução da complexidade dos organismos Simbiose Evolução da complexidade dos organismos Alga verde colonial, gênero Volvox Surgimento dos organismos pluricelulares 24 Evolução da complexidade dos organismos Surgimento dos organismos pluricelulares Diversidade celular Evolução da complexidade dos organismos 25 Evolução da complexidade dos organismos Divisão celular e reprodução sexuada Evolução da complexidade dos organismos 26 Evolução da complexidade dos organismos Reprodução sexuada Comunicação celular Evolução da complexidade dos organismos 27 Evolução da complexidade dos organismos
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