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CITOLOGIA Prof.: Ygor Bechepeche A história da Citologia • Hans e Zaccharias Janssen- Em 1590 inventaram um pequeno aparelho de duas lentes que chamaram de microscópio. • Robert Hooke (1635-1703)- Em 1665 observou os espaços vazios de uma cortiça, os quais chamou de célula (pequena cela) • Theodor Schwann (1839) – observa a existência de células nos animais e nos vegetais. Todos os seres vivos são constituídos por células! TEORIA CELULAR A história da Citologia • Todo ser vivo é constituído por célula; • Todo metabolismo ocorre em nível celular; • Todo ser vivo origina-se de células pré-existentes (biogênese); • Toda célula possui material genético (DNA/RNA). • Microscópio óptico (até 2.000 vezes); • Microscópio eletrônico (milhões de vezes); 1. Lentes oculares 2. Revólver 3. Lentes objectivas 4. Parafuso macrométrico 5. Parafuso micrométrico 6. Platina 7. Foco luminoso (Lâmpada ou espelho) 8. Condensador e diafragma 9. Braço Aumento máximo de 1,5 milhões de vezes (0.1nm) – Unicelulares: bactérias, fungos, algas e protozoários. – Pluricelulares: animais, fungos e vegetais. • Tamanho: – Microscópicas (< 0,1 mm). – Macroscópicas (> 0,1 mm): podem ser vistas a olho nú. Acetabularia Formas das células Esféricas Fusiformes (alongadas) Discóides Estreladas Classificação de Bizzozero • Células lábeis: ciclo vital curto. Continuamente produzidas pelo organismo, permitem o crescimento e a renovação constante dos tecidos onde ocorrem. Exemplos: glóbulos brancos (leucócitos), glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos) e células epiteliais (revestimento). • Células estáveis: ciclo vital médio, podendo durar meses ou anos. Produzidas durante o período de crescimento do organismo essas células só voltam a ser formadas em condições excepcionais, como na regeneração de tecidos (uma fratura óssea, por exemplo). Ex: osteócitos (ósseas adultas), hepatócitos (células do fígado), células pancreáticas, musculares lisa etc. • Células permanentes: ciclo vital muito longo, coincidindo, geralmente, com o tempo de vida do indivíduo. São produzidas apenas durante o período embrionário. Na eventual morte dessas células, não há reposição, uma vez que o indivíduo nasce com o número completo e necessário de suas células permanentes. Essas células simplesmente aumentam de volume, acompanhando o crescimento do indivíduo. Ex: células nervosas (neurônios) e as células musculares estriadas. Células compartilham ao menos três características: São dotadas de membrana plasmática; Contêm citoplasma (grego kytos, célula e plasma, líquido), com citosol, organelas e substâncias essenciais à vida; Possuem material genético (DNA). Citoplasma de Células Procarióticas Células procarióticas: não possuem material genético envolvido pela carioteca (não possuem um núcleo organizado). Ex.: bactérias e cianobactérias (Reino Monera); O citoplasma das células procarióticas é formado por citosol (líquido viscoso, composto por 80% de água e substâncias dissolvidas), moléculas de DNA (nucleóide) e milhares de ribossomos (síntese de proteínas). Cianobactérias possuem membranas fotossintéticas no citoplasma Células eucarióticas: possuem material genético envolvido pela carioteca ou envoltório nuclear (possuem um núcleo organizado). Ex: Protozoários (Reino Protista), fungos (Reino Fungi), vegetais (Reino Vegetal) e animais (Reino Animal). O citoplasma das células eucarióticas é formado por citosol, organelas citoplasmáticas e citoesqueleto. Citoplasma de Células Eucarióticas CITOPLASMA- Célula Animal (eucarionte) CITOPLASMA- Célula Vegetal (eucarionte) Componentes Citoplasmáticos • Citosol (Hialoplasma): matriz amorfa gelatinosa (fluído: sol ou viscoso: gel) na qual estão mergulhadas as organelas citoplasmáticas; meio de reações químicas; formado por íons e moléculas orgânicas dissolvidas em água; apresenta movimento ameboide e ciclose. Citoesqueleto: exclusivo de eucariontes; rede de proteínas responsáveis pela forma e sustentação celular. Organelas celulares: presente somente em células eucarióticas, com exceção dos ribossomos. • Microfilamentos: – são estruturas formadas pela união de filamentos globulares de actina em redes ou em feixes; – Concentram-se próximos a membrana plasmática; – exercem papel importante para a sustentação dos movimentos internos, suporte de estruturas e divisão celular. Imagem: Um fio helicoidal de actina / Autor: Boumphreyfr / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported. CITOESQUELETO Funções: a) Define a forma e organiza a estrutura interna da célula; b) Possibilita o deslocamento de materiais no interior da célula (movimentos celulares: ciclose e movimento ameboide). • Microtúbulos: – são estruturas longas e rígidas formadas pela associação de proteínas globulares de tubulina em arranjo helicoidal; – Partem do centrossomo; – fornecem suporte estrutural, formação dos fusos na divisão celular, formação de centríolos, cílios e flagelos. Imagem: Diagrama mostrando microtúbulos construídos a partir de alfa e beta tubulina / Autor: Boumphreyfr / Creative Commons Atribuição-Partilha nos Termos da Mesma Licença 3.0 Unported. • Filamentos Intermediários: – Grande variedade de proteínas fibrosas, principalmente queratina; – Força mecânica às células e junções entre células. Citoesqueleto e Movimento Celular • Ciclose: correntes citoplasmáticas capazes de deslocar núcleos e organelas; importante para a distribuição intracelular de substâncias. • Movimento amebóide: formação de pseudópodes através dos microfilamentos. Ex: macrófagos, protozoários ameboides Centríolos • Estão presentes em alguns protistas, animais, briófitas e pteridófitas. • Estrutura: formados por 9 grupos de 3 microtúbulos; geralmente a célula possui 1 par de centríolos próximos ao núcleo. • Funções: • Relacionadas à orientação da divisão celular; • São responsáveis pela formação dos cílios e flagelos, estruturas que possibilitam a locomoção celular. Cílios e Flagelos • Cílios são estruturas de locomoção numerosas e curtas. • Flagelos são longos e numerosos; • Ambos são centríolos modificados. ou cinetossomo Cílios: Tecido epitelial do trato digestório; Tubas uterinas; Protozoários ciliados Flagelos: Espermatozoides; Protozoários flagelados. ORGANELAS CELULARES Ribossomos • Constituição: duas subunidades de tamanhos diferentes, formados por RNA ribossômico e proteínas; estão livres no citoplasma ou aderidos ao REG. • Função: síntese de proteínas. Retículo Endoplasmático – Complexo sistema de canais e bolsas delimitados por membranas – Pode ser rugoso ou liso; – Função: síntese de proteínas e lipídios e transporte de substâncias; – Comunicam-se com a carioteca. Retículo Endoplasmático Rugoso ou Granulosos ou Ergastoplasma (RER/REG): Funções: • Rico em ribossomos; • Produção de proteínas e alguns lipídios (fosfolipídios e colesterol). • Produção de enzimas lisossômicas. • Desenvolvido em células com função secretora: células acinosas do pâncreas, caliciformes, fibroblastos, plasmócitos Funções: • Não apresenta ribossomos; • Bem desenvolvido em células produtoras de hormônios esteroides (gônadas), fígado (desintoxicação – sedativos, álcool e podem levar a resistência); • Síntese de ácidos graxos, fosfolipídios e carboidratos complexos. Retículo Endoplasmático Liso ou Não- Granuloso (REL): Funções comuns ao RER e ao REL Transporte de substâncias; Armazenamento de substâncias. Complexo Golgiense ou de Golgi Constituição: composto por 6 a 20 sáculos lameliformes (cisternas) achatadas e empilhadas; cada pilha é chamada de dictiossomo ou golgiossomo. Dictiossomos apresentam 2 fases: • CIS: voltada para o REG (recebe produtos do REG); • TRANS: voltada para a membrana plasmática (exportação); Funções: • Modifica, concentra e elimina substâncias; • Armazena proteína;• Forma o acrossoma dos espermatozoides; • Forma a lamela média em células vegetais; • Formação dos lisossomos; • Secreção de substâncias. • Síntese de carboidratos (glicosaminoglicanos); CIS (formadora) TRANS (maturação) Vesículas de secreção • Acrossoma: vesícula presente na cabeça do espermatozoide, que possui enzimas que degradam o envoltório celular do óvulo, possibilitando o processo de fecundação. Lisossomos • Constituição: bolsas membranosas que contêm dezenas de tipos de enzimas digestivas (nucleases, proteases, etc); São formados no Complexo Golgiense. • Função: Digestão intracelular (heterofagia e autofagia). OBS: Os lisossomos recém produzidos pelo complexo golgiense vagam pelo citoplasma até se fundir a bolsas membranosas contendo materiais a serem digeridos. Enquanto essa fusão não ocorre, eles são denominados lisossomos primários, pois ainda não iniciaram sua atividade de digestão. Quando se fundem a bolsas membranosas com os materiais que serão digeridos e suas enzimas entram em ação, eles passam a ser chamados lisossomos secundários ou vacúolos digestivos. Tipos de digestão Heterofagia: material a ser digerido pelos lisossomos é proveniente do meio externo. • Fagocitose (englobamento de partículas sólidas); • Formação do fagossomo ou pinossomo (bolsa membranosa); • Formação do vacúolo digestivo (fagossomo + lisossomos primários); • Formação do vacúolo residual; • Clasmocitose: eliminação do conteúdo para o meio extracelular. Tipos de digestão Autofagia: material a ser digerido provém do meio celular, podendo até ser algumas organelas celulares velhas (nutrientes para o citoplasma). • Lisossomo primário engloba o orgânulo (que é proveniente da própria célula), formando o vacúolo autofágico; • Formação do vacúolo residual; • Clasmocitose: eliminação do conteúdo para o meio extracelular. Tipos de digestão Autolise: lisossomos rompem-se e liberam suas enzimas digestivas, digerindo assim a célula inteira (apoptose: morte celular programada). Ex: regressão da cauda do girino, durante a metamorfose em sapos. Silicose: pó de sílica (rochas) destrói os lisossomos das células pulmonares levando a uma incapacidade pulmonar; Doença de Tay-Sachs: mau funcionamento das enzimas dos lisossomos das células nervosas – retardo mental e morte. Peroxissomos • Constituição: organelas membranosas similar os lisossomos que contém principalmente a enzima catalase. • Função: degradação da água oxigenada, proveniente das reações de degradação de ácidos graxos e aminoácidos. Obs: são abundantes nas células do fígado e dos rins, pois oxidam diversas substâncias tóxicas (álcool). H2O2 2 H2O + O2 catalase Mitocôndrias Mitocôndrias • Estrutura: • Função: Respiração Celular Aeróbia. • As mitocôndrias possuem DNA próprio, ou seja, elas são originadas de mitocôndrias pré-existentes; • As mitocôndrias são de origem materna; • Surgimento das mitocôndrias é explicada pela Hipótese Endossimbiótica: as mitocôndrias são descendentes dos antigos seres procarióticos que um dia, se instalaram no citoplasma de células eucarióticas primitivas). Plastos • Exclusivos de células de plantas e algas (fotossíntese); • Divididos em: • Cromoplastos: plastos com pigmentos vermelhos/ amarelos responsáveis pelas cores de certas flores, frutos e raízes. • Leucoplastos: plastos incolores que armazenam amido em raízes e caules. • amiloplastos: armazenam amido. • proteinoplastos: armazenam proteínas. • eleoplastos: armazenam lipídios. Ex.: • Cloroplastos: fotossíntese Vacúolos da célula vegetal • Bolsas delimitadas por membranas chamadas de tonoplastos e surgem através do Complexo Golgiense; • Em células jovens são pequenos e numerosos, fundem- se a medida que a célula cresce, formando um só vacúolo (até 95% da célula); • Função: armazenamento de substâncias úteis ao vegetal (Na+, aminoácidos, açúcares, proteínas, etc), preenchimento de espaços e armazenamento de substâncias tóxicas (seringueira).
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