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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA MICROSCOPIA TEORIA DA PRÁTICA: AULA 1 Descobrindo o mundo das células! Criaram um artefato rudimentar com uma lente que ampliava e observava pequenas estruturas e objetos com certa nitidez. Acredita-se que tenha sido inventado em 1590 por Hans Janssen e seu filho Zacharias (holandeses e fabricantes de óculos). A invenção do microscópio foi essencial para a descoberta das células e para estudar e compreender os microrganismos. Evolução do Microscópio Descobrindo o mundo das células! 4 Posicionador de amostra Lente Antonie van Leeuwehnoek (1632 – 1723) Criou um microscópio simples. Primeiro a Observar: - Água estagnada - Sangue - Esperma Descobrindo o mundo das células! 5 Robert Hooke (1635 – 1703): Criou um microscópio composto por 2 lentes Observou: - Fatias de cortiça - Origem do termo célula Técnicas citológicas - Histotecnologia Importância do Microscópio Diagnóstico de algumas doenças que acometem os seres humanos e os animais Ferramenta fundamental no diagnóstico de tumores Microscópio Óptico um conjunto de lentes (ocular e objetiva) que ampliam a imagem transpassada por um feixe de luz. 7 Microscópio Eletrônico de Varredura: MEV Aumentos até cem milhões de vezes, da superfície de algumas macromoléculas - DNA. Microscópio Eletrônico amplia a imagem por feixes de elétrons. Duas categorias: Microscópio de Varredura e de Transmissão. Mecanismos: Físicos, mecânicos, ópticos, magnéticos, elétricos). Microscópio Eletrônico de Transmissão: MET Aumentos milhares vezes maior do que M.O. Análise em ciências físicas e biológicas. Pesquisa do câncer, vírus, e materiais biológicos, além das pesquisas de poluição, nanotecnologia e semicondutores. Imagens Microscópio Óptico Célula Vegetal da Cebola Cloroplastos – Célula Vegetal Im a g e m : F o to g ra fi a m ic ro s c ó p ic a d e c é lu la s d a c e b o la / k a ib a ra 8 7 / C re a ti v e C o m m o n s A tt ri b u ti o n 2 .0 G e n e ri c . Im a g e m : C lo ro p la s to s / T h o m a s D re p s / C re a ti v e C o m m o n s - A tr ib u iç ã o - P a rt il h a n o s M e s m o s T e rm o s 2 .0 A le m a n h a . Imagens Microscópio Eletrônico Características gerais da célula e suas estruturas Im a g e m : B a c té ri a E . c o li, a m p lia d a 1 0 .0 0 0 v e z e s / F o to p o r M a n fr e d R o h d e /A F P /. bactéria E. coli Im a g e m : C é lu la E p it e lia l P h .D ., F ra n k C o ll in s, P h .D , U S C D C P Imagens Microscópio Eletrônico Piolho em fio de cabelo Microscópio Eletrônico de Transmissão: MET Imagem de microscopia mostra à esquerda o Sars-Cov-2, o novo coronavírus, atacando a membrana de uma célula. — Foto: IOC/Fiocruz Mitocôndria. Fonte: Google imagen Microscópio Eletrônico de Transmissão: MET CIL:10790, Rattus, brush border epithelial cell. CIL. Dataset h tt p s: // b r.p in te re st .c o m /p in /4 69 4 2 99 61 1 29 2 39 45 3/ ?n ic _v 2= 1 a7 M W w W jC http://cellimagelibrary.org/images/10790 https://br.pinterest.com/pin/469429961129239453/?nic_v2=1a7MWwWjC Microscópio Eletrônico de Varredura: MEV Microscopia eletrônica de varredura mostrando a penetração do ovúlo no espermatozoide Fonte: Google imagens Microscópio Eletrônico de Varredura: MEV Microscópio Eletrônico de Varredura: MEV Red blood cells, white blood cell and platelets, SEMht tp s: // w w w .s ci en ce p h o to .c o m /m ed ia /8 73 76 6/ vi ew /r ed -b lo o d -c el ls -w h it e -b lo o d -c el l- an d -p la te le ts -s em This scanning electron micrograph (SEM) red blood cells found enmeshed in a fibrinous matrix on the luminal surface of an indwelling vascular catheter. The cell in the center was a white blood cell, also known as a leucocyte. The biconcave cytomorphologic shape of the red blood cell, or erythrocyte, What appears to be irregularly-shaped chunks of debris, are actually fibrin clumps. h tt p s: // w w w .s ci en ce so u rc e. co m /a rc h iv e/ R ed -a n d -W h it e -B lo o d -C el ls -- SE M -S S2 73 36 42 .h tm l https://www.sciencephoto.com/media/873766/view/red-blood-cells-white-blood-cell-and-platelets-sem https://www.sciencesource.com/archive/Red-and-White-Blood-Cells--SEM-SS2733642.html MET X MEV h tt p :/ /d eo lh o m ic ro .b lo gs p o t. co m /2 0 1 2 /1 0 /m et -x -m ev -m et -m ev -a u m en to -a te -1 -m ilh ao .h tm l http://deolhomicro.blogspot.com/2012/10/met-x-mev-met-mev-aumento-ate-1-milhao.html Células do carcinoma adenóide cístico. À esquerda MEV da estrutura celular externa. Á direita MET da estrutura celular interna. Foto: Ruy Gastaldoni Jaeger. h tt p :/ /d eo lh o m ic ro .b lo gs p o t. co m /2 01 2/ 10 /m et -x -m ev -m et -m ev -a u m en to -a te -1 -m ilh ao .h tm l MET X MEV http://deolhomicro.blogspot.com/2012/10/met-x-mev-met-mev-aumento-ate-1-milhao.html A CÉLULA e sua teoria: • A teoria Celular dos Cientistas alemães Mathias Shleiden e Theodor Schwann: • “Todos os seres vivos são formados por células.” Primeiras células foram desenhadas e publicados por Theodor Schwann 18 DESVENDANDO O MICROSCÓPIO OPTICO COMUM 1 – ocular 2 – revólver 3 – objetiva 4 – platina 5 – charriot 6 – condensador 7 – diafragma do condensador 8 – botão para regular a altura do condensador 9 – macrométrico 10 – micrométrico COMPONENTES DO MICROSCÓPIO ÓPTICO COMUM https://1.bp.blogspot.com/-JwMYFMSpKT0/URkRoHTAxeI/AAAAAAAAAAQ/_Lo2qornU5A/s1600/Microscopio2.jpg 4 – platina 5 – charriot 6 – condensador 7 – diafragma do condensador 9 – macrométrico 10 – micrométrico https://3.bp.blogspot.com/-VZ4I-XuPGjQ/URkRqtBOgpI/AAAAAAAAAAY/JqV5fdG6CfA/s1600/Microscopio3.jpg 11 – botão liga/desliga fonte de luz 12 – controle de intensidade da iluminação https://4.bp.blogspot.com/-WIjcKZF8lcs/URkRsfBNz7I/AAAAAAAAAAg/Yg6aQVxVZQU/s1600/ligadesliga.jpg Para o cálculo da ampliação total proporcionada pelo microscópio, basta multiplicar a ampliação da ocular pela ampliação da objetiva. As oculares mais frequentemente utilizadas ampliam 10 vezes e, normalmente, não são trocadas durante a observação de uma amostra. Por sua vez, as objetivas podem ser trocadas durante uma observação - as objetivas, em uma boa parte dos microscópios, ampliam 4x (menor aumento), 10x (médio aumento), 40x (grande aumento) ou 100X (objetiva de imersão). https://4.bp.blogspot.com/-pdmPFf08Llo/URkXmnU-cJI/AAAAAAAAAA4/yJ9JGJCwSNg/s1600/Tabela.gif 1 – Escherichia coli 2 – Staphylococcus aureaus 3 – Tecido epitelial intestinal 4 – Célula epitelial da mucosa oral. Aula Teórica 2 - Membrana Plasmática da Célula MEMBRANA PLASMÁTICA OU CITOPLASMÁTICA OU PLASMALEMA 27 Estabelece limite entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular dos diversos tecidos. ESTUDANDO A MEMBRANA PLASMATICA Constituição química: lipídios (glicolipídeos, colesterol e fosfolipídeos) e proteínas, isto é lipoproteica. Fosfolipídios estão na camada dupla - bicamada lipídica. 28 MEMBRANA PLASMÁTICA • É uma barreira flexível e resistente que circunda a célula, contendo no seu interior o citoplasma da célula. • É formada por uma bicamada de lipídios e proteínas: MOSAÍCO FLUÍDO • A bicamada de lipídios: fosfolipídios, colesterol e glicolipídios. • Proteínas integrais, periféricas e glicoproteínas • Glicoproteínas + glicolipídios glicocálice (superfície extracelular) Membrana Plasmática da Célula Bicamada celular É um revestimento formado por uma camada frouxa de moléculas glicídicas, lipídicas e proteicas entrelaçadas, situadas externamente à membrana plasmática. Envoltórios externos a membrana plasmática Glicocalix (grego glykys = açúcar, e do latim = calyx = envoltório) Funções: Proteçãocontra lesões química e mecânica. Evita ligações indesejáveis com outras células Auxilia na movimentação Reconhecimento e a adesão celular (união entre células e a moléculas). FUNÇÕES DA MEMBRANA PLASMÁTICA Constitui uma barreira permeável seletiva que controla a passagem de íons e pequenas moléculas. Forma o suporte físico para a atividade ordenada das suas enzimas. Possibilita o deslocamento de substâncias no citoplasma através da formação de pequenas vesículas. Realiza a endocitose e a exocitose. Possui receptores específicos que interagem com moléculas do meio externo. ESTRUTURA DA MEMBRANA Os lipídios das membranas são moléculas anfipáticas, a maioria das quais forma espontaneamente duplas camadas: As moléculas anfipáticas interagem com a água através da porção hidrofílica que tende a ser hidratada e excluir a porção hidrofóbica ESTRUTURA DA MEMBRANA Moléculas hidrofílicas podem formar interações eletrostáticas favoráveis ou pontes de hidrogênio com as moléculas de água. Moléculas hidrofóbicas são incapazes de formar interações energéticas com as moléculas de água. ESTRUTURA DA MEMBRANA Colesterol diminuem a permeabilidade da membrana. Orientam-se na bicamada com seus grupamentos hidroxila próximos aos grupos das cabeças polares das moléculas de fosfolipídios. Proteínas: Integrais - contidas dentro da bicamada de lipídios. Passagem simples - atravessa apenas uma vez a membrana Passagem múltipla – atravessa mais de uma vez a membrana Periféricas - podem ser separadas sem romper a membrana ESTRUTURA DA MEMBRANA Proteínas Funções: Canais e transportadores: proteínas integrais que ajudam solutos específicos atravessarem a membrana Receptores: sítios de reconhecimento celular Ligadores: ancoram proteínas da membrana plasmática a filamentos, dentro ou fora da célula Enzimas: catalisa reações Marcadores celulares: distingue suas células das de qualquer outra pessoa Proteína de Transporte na Membrana Plasmática Permeabilidade Seletiva da Membrana • Permite que algumas substâncias atravessem com maior facilidade que outras, e sustenta o gradiente de concentração, as diferenças de concentração de substâncias químicas entre as duas faces da membrana. Permeabilidade Seletiva da Membrana • A bicamada de lipídios é permeável à água e a maioria de moléculas sem carga ou não-polares, e é impermeável a íons. • Os canais e transportadores aumentam a permeabilidade da membrana de substâncias pequenas e médias, polares ou com carga, incluindo íons. Fatores que influenciam a permeabilidade da membrana • Espessura da membrana • Lipossolubilidade • Número de canais protéicos • Temperatura • Peso molecular da substância difusora Transporte através da Membrana Plasmática • Transporte passivo: a substância se move ao longo do gradiente de concentração através da membrana plasmática → sem gasto de energia. • Difusão Simples: pela bicamada de lipídios (soluto) • Difusão facilitada: pelo canal protéico (soluto) • Osmose: solvente • Transporte ativo: a substância se move contra o gradiente de concentração através da membrana plasmática utilizando a proteína de transporte→ gasto de energia. • Transporte vesicular → endocitose (fagocitose e pinocitose) e exocitose. Difusão simples Movimento de partículas de mais concentradas para menos concentradas. Difusão facilitada: Mais rápido que o processo de difusão simples Atuação de proteínas da membrana: Permeases Osmose: O solvente difunde-se do meio de menor concentração para o de maior concentração. Transporte Passivo: Difusão Simples, Difusão Facilitada e Osmose Transporte Ativo Exemplo no nosso dia a dia... Qual o Processo Passivo neste caso??? • Por que saladas não devem ser temperadas muito antes de serem consumidas? 48 Exemplo no nosso dia a dia... Processo Passivo - Osmose Não é aconselhável temperar a salada antes de consumir por causa do processo da OSMOSE Para que ela não murche e perda a qualidade para consumo. Explicação: A salada possui água (solvente) em seu interior, a medida que colocamos sal(soluto) o meio externo da salada ficará mais concentrada em sal, assim, pelo processo de osmose o líquido da salada tende a sair de encontro com o soluto para que aja um equilíbrio entre os meios, em conseqüência a salada vai murchar. 49 Transporte vesicular: Endocitoses e exocitoses Processo mediado por vesículas • Endocitose: • Fagocitose → sólidos; • Pinocitose → líquidos. • Exocitose: • eliminação de partículas pela célula como corpos residuais formados no processo de fagocitose e pinocitose. • liberação das substâncias secretadas pela própria célula. Ex: caso das células do pâncreas, produzem os hormônios insulina e glucagon, que são lançados na corrente sanguínea. 50
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