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UNIVERSIDADE ABERTA ISCED FACULDADE DE CIÊNCIAS DE EDUCAÇÃO CURSO DE LICENCIATURA EM ENSINO DE BIOLOGIA Citologia Nome da Estudante: Celina dos Santos João, código: 81230612 Nampula, Novembro de 2023 1 UNIVERSIDADE ABERTA ISCED FACULDADE DE CIÊNCIAS DE EDUCAÇÃO CURSO DE LICENCIATURA EM ENSINO DE BIOLOGIA Citologia Nome da Estudante: Celina dos Santos João, código: 81230612 Nampula, Novembro de 2023 Trabalho de campo da disciplina de Biologia Celular e Molecular a ser submetido na coordenação do curso de Licenciatura em Ensino de Biologia da UnISCED. Tutor: Msc. Américo S. R. Muatendauafa i 2 Índice Introdução ........................................................................................................................................ 3 1. Citologia ................................................................................................................................... 4 1.1. Conceito de Células .............................................................................................................. 4 1.2. Tipos de células .................................................................................................................... 5 1.2.1. Células Procariontes ......................................................................................................... 5 1.2.2. Células Eucariontes ........................................................................................................... 7 1.3. Organelos celulares............................................................................................................... 8 Conclusão ...................................................................................................................................... 10 Referências bibliográficas ............................................................................................................. 11 ii 3 Introdução O presente trabalho tem como tema: citologia, que é a Ciência que estuda as células, estruturas que compõe os órgãos e tecidos dos seres vivos. Todos os organismos vivos são constituídos de células – pequenas unidades envolvidas por membrana e preenchidas por uma solução aquosa de agentes químicos, doptadas com uma extraordinária capacidade de criar cópias de si mesmas pelo crescimento e posterior divisão. Portanto, célula é a unidade estrutural da vida, extremamente complexa, dinâmica e econômica. Nesta perspectiva, foram traçados os seguintes objectivos: Objectivo Geral Conhecer os tipos de células. Objectivos específicos Identificar os tipos de célula; Descrever os tipos de celular; Mencionar as funções dos organelos celular. No que se refere às metodologias usadas à quando da realização do presente trabalho, usou-se a pesquisa bibliográfica baseada em obras de referência que foram devidamente citadas ao longo do presente trabalho. 4 1. Citologia 1.1. Conceito de Células A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo. Foi descoberta em 1667 pelo inglês Robert Hooke, que observou uma célula de cortiça (tecido vegetal morto) usando o microscópio. Segundo Carvalho & Recco-Pimentel (2007), “células são as unidades básicas da vida. São menores estruturas funcionais dos organismos vivos e podem ser unicelulares, como as bactérias, ou multicelulares, como as células que compõem os tecidos de plantas e animais” (p. 75). Nisto, entendemos que as células desempenham diversas funções, como a realização de processos metabólicos, a reprodução e a manutenção da homeostase nos organismos. Elas contêm material genético, como o DNA, e são envoltas por membranas que controlam a entrada e saída de substâncias. Teoria Celular: A Teoria Celular é formada por ideias de Schleiden, Schwann e Virchow. Os dois primeiros propuseram a base dessa teoria. A Teoria celular pode ser dividida em três postulados: Todos os seres vivos são formados por células e por estruturas delas derivadas. Assim sendo, as células são as unidades morfológicas dos seres vivos; Na célula são realizados processos que são fundamentais à vida. Isso significa, então, que as células são as unidades funcionais ou fisiológicas dos seres vivos; Todas as células só se originam de outras células preexistentes. Com esse postulado, considera-se que as células realizam divisão celular. De acordo com Maillet (1982): Provavelmente, “as primeiras células surgiram na Terra há cerca de 4 bilhões de anos. Antes dessa evolução biológica, houve uma evolução química que teve como cenário a Terra primitiva, com características bem diferentes da atual Terra. Compostos como metano, amônia, hidrogênio e vapor d’água combinaram-se para formar as primeiras moléculas orgânicas, que seriam mais tarde os componentes das grandes moléculas celulares”, (p. 61). Posteriormente, “com o processo de seleção natural da Terra primitiva, houve uma combinação vitoriosa dessas grandes moléculas, favorecendo a evolução das células”, (p. 63). Os ácidos nucléicos, por exemplo: conferindo estabilidade, alta capacidade de guardar informações e replicação e as proteínas com eficiente ação catalítica. Praticamente toda síntese de qualquer composto pelas células passa pelo comando do DNA e pela atuação catalisadora das proteínas. 5 1.2. Tipos de células Os tipos de células existentes, são classificados em dois grandes grupos de acordo com a estrutura celular e funcionamento, elas são: Eucariontes e Procariontes. De acordo com Karp (2005) “as células procariontes, que são geralmente chamadas de células primitivas, possuem uma organização simples. Seu nome, deriva do grego pro (antes) e karyon (núcleo), o significado é antes do núcleo. E as células eucariontes são constituídas de um organismo complexo e teve sua evolução a partir da célula procarionte”. As células que não possuem membrana nuclear são chamadas de células procarióticas, e as que possuem a membrana recebem a denominação de eucarióticas. Tabela 1: Organização das células Procariontes e Eucariontes Características Células Procariontes Células Eucariontes Dinâmica da célula ≈ 1 mm 10 – 100 mm Núcleo Ausente Presente Organelas citoplasmáticas Ausente Presente Citoesqueleto Ausente Presente Cromossomas Uma única fita de DNA circular Múltiplas moléculas de DNA linear Divisão celular Fusão Binária Mitose e meiose Fonte: Cooper (2001). 1.2.1. Células Procariontes As células procariontes também conhecidas por ser Bactérias, que são microorganismos constituídos por uma célula, sem núcleo celular e nenhum tipo de compartimentalização interna por membranas, estando ausentes várias outras organelas, como as mitocôndrias, o complexo de Golgi e o fuso mitótico. Na visão de Junqueira & Carneiro (2005): “as bactérias constituem os menores seres vivos, com dimensões máximas tipicamente da ordem dos 0,5 a 1mm. Esse tamanho reduzido, acredita-se, deve- se ao facto de não possuírem compartimentos membranosos. Esses microrganismos possuem as estruturas celulares mais simples, porém, em termos bioquímicos, são os seres mais diversos e inventivos que existem na natureza, (p.38) A maioria das bactérias reproduz-se rapidamente, por cissiparidade, também chamada de divisão simples ou bipartição. As bactérias podem ser encontradas numa ampla diversidade de nichos ecológicos, de lama quente de origem vulcânica ao interior de outros organismos vivos. 6 Por apresentarem uma grande variedade de diferentes metabolismos, “as bactérias podem ser divididas em: fototróficas, quando obtêm a energia na forma de luz para a fotossíntese; e quimiotróficas, quando obtêm energia pela oxidação de compostos químicos”, (Albertet all, 2004 p.47). A estrutura celular bacteriana é a de uma célula procariótica, sem organelas envolvidas por membrana, tais como mitocôndrias ou cloroplastos. Nelas, geralmente, a única membrana presente é membrana plasmática. Além disso, não possuem um núcleo rodeado por uma cariomembrana e não têm o DNA organizado em verdadeiros cromossomos, como os das células eucariontes. Fig. 1: ilustração das células procariontes. (Cooper, 2001, p.30). De acordo com Cooper (2001), “a célula da bactéria é delimitada por uma membrana plasmática em torno da qual se encontra uma espessa e rígida camada, a parede bacteriana. Por fora da parede, pode ocorrer uma terceira camada, viscosa, que, em algumas espécies, é espessa, constituindo a cápsula”, (p. 34). (Figura 1). Segundo Karp (2005) “a membrana plasmática das bactérias é uma estrutura lipoprotéica que serve como barreira para os elementos presentes no meio circundante”, (p. 89). Nela se situam as moléculas receptoras, as proteínas relacionadas com o transporte transmembrana e as moléculas da cadeia respiratória análogas à existente na membrana das mitocôndrias das células eucariontes. Às vezes, a membrana plasmática sofre invaginações, designadas de mesossomas, que nunca dela se libertam. A função destas pode estar relacionada com a divisão celular ou com a produção de energia. A parede celular bacteriana é uma estrutura rígida que recobre a membrana citoplasmática, confere forma às bactérias e serve como proteção mecânica. De acordo com De Roberts & Hib (2001) a constituição da parede celular, as bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos: Gram-positivas e Gram-negativas. 7 “a parede das células gram-positivas é formada de uma espessa camada de peptidoglicanas. Já a parede das células gram-negativas é mais complexa, sendo formada de dentro para fora de uma camada de peptidoglicanas, mais delgada do que as bactérias gram-positivas; uma camada de lipoproteínas; a membrana externa, de estrutura trilaminar, como as das demais membranas celulares e a camada de lipopolissacarídeos”, (p. 43). A cápsula é uma camada viscosa, externa à parede celular, que está presente em muitas bactérias. A cápsula é geralmente de natureza polissacarídica, apesar de existirem cápsulas constituídas de proteínas. Ela constitui um dos antígenos de superfície das bactérias e está relacionada com a virulência da bactéria, uma vez que a cápsula confere resistência à fagocitose. 1.2.2. Células Eucariontes Segundo Carvalho & Recco-Pimentel (2007), “as células eucariontes são muito maiores que as células procariontes, frequentemente tendo um volume celular, no mínimo, mil vezes maior”. (Figura 2). Fig. 2: ilustrações de células vegetal e animal. (Cooper, p. 34). A organização interna das células eucariontes é complexa. Nela, duas partes estão morfologicamente bem definidas, o citoplasma e o núcleo. O núcleo constitui um compartimento limitado por um envoltório nuclear e o citoplasma é envolto pela membrana plasmática. Na visão de Junqueira & Carneiro (2005): “no citoplasma, uma variedade de organelas envolvidas por membrana estão presentes, como retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, cloroplastos e mitocôndrias. Esses sistemas de endomembranas formam compartimentos que separam os diversos processos metabólicos, graças ao direcionamento das moléculas absorvidas e às diferenças enzimáticas entre as membranas dos vários compartimentos. Preenchendo o espaço entre essas organelas, encontra-se a matriz citoplasmática ou citosol. Além disso, as células eucariontes têm outro nível de organização interna - o citoesqueleto, responsável pelos movimentos e pela forma das células”, (p. 51). 8 Características que distinguem as células vegetais das células animais Para Cooper (2001) “as células animais e vegetais são células eucariontes que se assemelham em vários aspectos morfológicos, como a estrutura molecular da membrana plasmática e de várias organelas”, (Tabela 2). As células, são semelhantes em mecanismos moleculares como a replicação do DNA, a transcrição em RNA, a síntese protéica e a transformação de energia via mitocôndrias. A presença da parede celular, vacúolo, plastídios e a realização de fotossíntese são as principais características que fazem a célula vegetal ser diferente da célula animal. Tabela 2: Comparativo das características que diferem as células vegetais das células animais Célula Animal Célula Vegetal Membrana plasmática Presente Presente Núcleo Presente Presente Ribossomo Presente Presente Retículo Endoplasmático Presente Presente Complexo Golgi Presente Presente Mitocôndrias Presente Presente Lisossomo Presente Presente Peroxissomo Presente Presente Citoesqueleto Presente Presente Centríolos Presente Ausente Plastídios Ausente Presente Vacúolos Ausente Presente Parede Celular Ausente Presente Comunicação entre Células Junções comunicantes Plasmodesmos Reserva Glicogênio Amido Citocinese Centrípeta Centrifuga 1.3. Organelos celulares As organelas celulares são as estruturas responsáveis pelo funcionamento da célula. Cada organela desempenha uma função. De acordo com Carvalho & Hib (2005) “o interior das células encontra-se vários organelos com composição e estruturas variadas, a membrana celular é um organelo que se encontra em todos tipos de células, uma das funções deste organelo é de transportar as substâncias para dentro e fora da célula”, (p. 39). 9 Tabela 3: Síntese das funções dos organelos celulares Organelo Função Célula animal Célula vegetal Aparelho de Golgi Responsável por modificar, armazenar e exportar proteínas. Sim Sim Centríolos Actua na divisão célula. Sim Depende da espécie Glioxissomos Actua na transformação de ácidos graxos em açúcares. Não Sim Lisossomos Actua na digestão de moléculas orgânicas. Sim Sim Mitocôndrias Actua na respiração celular. Sim Sim Peroxissomos Actua na digestão de substâncias. Sim Sim Plastos Actua no armazenamento de substâncias e pigmentos. Não Sim Retículo endoplasmático liso Actua na síntese de lipídios. Sim Sim Retículo endoplasmático rugoso Actua na síntese de proteínas. Sim Sim Ribossomos Actua na síntese de proteínas. Sim Sim Vacúolos Actua no armazenamento de substâncias. Não Sim Fonte: Carvalho & Hib (2005 p. 39). 10 Conclusão Todos os organismos vivos são constituídos de células, menores unidades estruturais da vida, extremamente complexas, dinâmicas e econômicas. As células podem ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados, os tecidos, que constituem o corpo dos seres pluricelulares. Enquanto as células podem ser componentes de seres vivos maiores, nada, a não ser uma célula, poderá ser chamado de vivo. Os organismos vivos podem ser classificados, de acordo com as estruturas internas das células, em dois grupos: os procariontes e os eucariontes. As células procariontes geralmente são menores e mais simples do que as células eucariontes; além de não possuírem núcleo, seus genomas são menos complexos e localizados num espaço citoplasmático chamado de nucleóide. Essas células não apresentam citoesqueleto e nenhum tipo de compartimentalização interna por membranas; existe apenas a membrana plasmática, que pode apresentar dobras dirigidas para dentro das células: os mesossomas. As células eucariontes são maiores e mais complexas que as células procariontes; contêm um núcleo, organelas citoplasmáticas e um citoesqueleto. O núcleo contém a informação genética estocada na estrutura de moléculas de DNA. O citoesqueleto é formado por filamentos protéicos e se estende por todo o citoplasma. Controla a forma e o movimento celular e permite que as organelas e asmoléculas sejam transportadas de um local a outro no citoplasma. 11 Referências bibliográficas Alberts, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. (2004). Biologia Molecular da Célula. 4th ed. Porto Alegre: Artmed; _______________. (2006). Fundamentos de Biologia Celular. 2 ed. São Paulo: Artes Médicas; Carvalho, H. F.; Recco-Pimentel, S. M. (2007). A célula. 2 ed. São Paulo: Manole; Cooper, G. M. (2001). A célula: uma abordagem molecular. 2 ed. Porto Alegre: Artmed.; De Robertis, E.M.F.; Hib, J. (2001). Bases da Biologia Celular e Molecular. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara e Koogan; Junqueira, L.C.; Carneiro, J. (2005). Biologia Celular e Molecular. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara e Koogan; Karp, G. (2005). Biologia Celular e Molecular. 3 ed. São Paulo: Manole; Maillet, M. (1982). Biologia Celular. Petrópolis: Masson.
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