Biologia Celular e Genética

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ARA0007 - BASES DE BIOLOGIA CELULAR E GENÉTICA 
Aula 01: Introdução
Professor: Francisco
Perguntas
• 1) O que é a vida?
• 2) O que é uma célula?
• 3) Como ocorreu o início da vida no Universo?
Perguntas
• 1) O que é a vida?
• 2) O que é uma célula?
“A vida começa com as células”
• “As moléculas não têm vida… mas compõem os 
seres vivos”
Organelas e macroestruturas
• “As moléculas não têm vida… mas compõem os 
seres vivos”
Macromoléculas
• “As moléculas não têm vida… mas compõem os 
seres vivos”
Micromoléculas
• “As moléculas não têm vida… mas compõem os 
seres vivos”
Complexidade x simplicidade
Complexidade x simplicidade
Complexidade x simplicidade
“Nada se cria, tudo se transforma”
• reações químicas numa célula = reações da química orgânica
• Os constituintes celulares, ou biomoléculas, seguem os princípios 
químicos e físicos que governam toda a matéria
“Nada se cria, tudo se transforma”
• reações químicas numa célula = reações da química orgânica
• Os constituintes celulares, ou biomoléculas, seguem os princípios 
químicos e físicos que governam toda a matéria
“A química é a lógica dos 
fenômenos biológicos”
C
H
O
S
P
N
Mas, o que difere o vivo do inanimado?
Teoria Celular
– Mas...onde começava a vida? 
Biogenese - Franscesco Redi
Geração espontânea...
Teoria Celular
– Spallanzani, Pasteur
Teoria Celular
– Então, qual era a unidade mínima que carregava o 
potencial para vida?
Teoria Celular
– Matthias Jakob Schleiden, botânico, 1838: “todos 
os elementos estruturais das plantas são 
compostos de células ou seus produtos”
Teoria Celular
– Matthias Jakob Schleiden, botânico, 1838: “todos 
os elementos estruturais das plantas são 
compostos de células ou seus produtos”
– Theodor Schwann, zooólogo, 1839: “há um 
princípio universal de desenvolvimento para as 
partes elementares de todos os organismos” 
– Schleiden e Schwann são considerados os formuladores da 
Teoria Celular (paper de Schwann de 1839)
Teoria Celular
– Rudolf Virchow, médico, 1855: "Omnis cellula ex cellula", 
“toda célula procede de outra célula".
Teoria Celular
– Rudolf Virchow, médico, 1855: “toda 
célula provém de outra célula”
– Virchow estabeleceu a formulação final 
e atual da teoria celular, a partir dos 
trabalhos de Schleiden e Schwann 
Teoria Celular
– A Teoria Celular por Virchow:
1.As células são as unidades funcionais de todos os 
seres vivos.
2.Os fluidos intercelulares (…) são (…) produtos 
derivados da atividade metabólica das células.
3.Tanto nos tecidos normais como nos doentes, toda 
célula nasce de outra célula.
Teoria Celular
– A Teoria Celular por Virchow:
1.As células são as unidades funcionais de todos os 
seres vivos.
2.Os fluidos intercelulares (…) são (…) produtos 
derivados da atividade metabólica das células.
3.Tanto nos tecidos normais como nos doentes, toda 
célula nasce de outra célula.
Teoria Celular
– A Teoria Celular por Virchow:
1.As células são as unidades funcionais de todos os 
seres vivos.
2.Os fluidos intercelulares (…) são (…) produtos 
derivados da atividade metabólica das células.
3.Tanto nos tecidos normais como nos doentes, toda 
célula nasce de outra célula.
Teoria Celular
Todas as células são iguais?
A diversidade celular
• As células existem em grande variedade de 
formas e tamanhos.
• As células diferem em:
– Morfologia
– Habilidade de movimento
– Organização interna (eucariotos e procariotos)
– Atividade metabólica
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Organização celular dos seres vivos
Todo ser vivo é formado por células.
A célula é a unidade estrutural e funcional, 
fundamental dos seres vivos. 
Tecido nervoso
Forma a substância
cinzenta do cérebro.
Tecido muscular
Os músculos dos braços 
são formados por tecido 
muscular estriado.
Tecido epitelial
A camada superficial da pele 
é o tecido mais extenso do 
Corpo humano e uma das 
variedades de tecido epitelial.
Tecido conjuntivo
O tecido sanguíneo 
é um dos tipos de 
tecido conjuntivo.
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Organização celular dos seres vivos
Existe uma grande variedade de formatos de células.
FibroblastoEspermatozoide
Célula hepática Neurônio
Célula do rim Hemácia
Célula muscular lisa
Composição celular
Compostos orgânicos Compostos inorgânicos
Carboidratos
Lipídios
Proteínas
Vitaminas
Ácidos nucléicos (DNA e RNA)
Água – 75 a 85%
Sais minerais – 2 a 3%
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Organização celular dos seres vivos
Seres Unicelulares
Existem dois níveis de organização celular:
Seres unicelulares e pluricelulares.
Bactérias Ameba Leveduras (fungos) Euglena
Biologia Celular
Organização celular dos seres vivos
Seres Pluricelulares
•Algas;
•Fungos;
•Plantas;
•Animais.
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Organização celular dos seres vivos
• Células;
• Tecidos;
• Órgãos;
• Sistemas;
• Organismo.
Em seres pluricelulares observamos a organização:
Organismo
Sistema
Órgão
Tecido
Célula
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
• Eucariontes;
• Procariontes.
Existem dois tipos básicos de células: 
Núcleo Citoplasma
Organelas citoplasmáticas 
delimitadas por membranas
Membrana
plasmática 
Célula eucariótica
MesossomoCitoplasma
Ribossomos
Nucleóide
Parede 
celular
Membrana 
plasmática
Célula procariótica (bactéria)
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
• São encontradas em bactérias e outros seres vivos similares;
• São células muito simples e pequenas;
• São pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática;
• Não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso.
Características das células procariontes:
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
Citoplasma
Fimbrias
Parede celular Cápsula
Mesossomo
Membrana citoplasmática
Ribossomo
DNA
Flagelo
Plasmídeo
Características das células procariontes:
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
• Apresentam material genético (molécula de DNA)
circular, que forma o nucleoide;
• Não se dividem por mitose e meiose;
• A maioria se divide por fissão binária.
Características das células procariontes:
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
• São encontradas em protozoários, fungos, plantas e animais;
• São células mais complexas e maiores;
• São ricas em membranas, apresentando outras membranas além da membrana 
plasmática;
• Possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica limitado 
à um espaço denominado núcleo.
Características das células eucariontes:
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
• Apresentam material genético composto por várias 
moléculas de DNA lineares, que formam os cromossomos;
• Se dividem por mitose e meiose;
• Possuem diversas organelas citoplasmáticas.
Citoesqueleto distribuído por todo o citoplasma
celular conferindo forma à célula. Célula animal
marcada para evidenciar microtúbulos (B) e
filamentos de actina (A). O DNA nuclear está
marcado em “C”.
Características das células eucariontes:
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
Características das células eucariontes:
Lisossoma
Mitocôndria
Membrana plasmática
Complexo de Golgi
Microfilamentos
Filamentos intermédios
Microtúbulos
Microvilosidade
Centrossoma
Flagelo
RE Rugoso RE Liso
Retículo Endoplasmático (RE)
Citosqueleto
Cromatina
Nucléolo
Membrana 
nuclear
Núcleo
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
Procariontes Eucariontes
Cariomembrana Ausente Presente
Organelas Ausentes Presente
Mitose/meiose Ausente Presente
Genoma DNA circular DNA linear
Características das células procariontes e eucariontes:
AULA
01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
As células eucariontes podem ser classificadas como células animais e células vegetais.
Mitocôndria
Peroxissoma
Membrana plasmática
Parede celular
Parede da célula adjacente
Cloroplasto
Plasmodesmos
Filamentos 
intermédios
Microtúbulos
Microfilamentos
Tonoplasto
Vacúolo central
Ribossomos
Complexo de Golgi
Centrossoma
Retículo endoplasmático liso
Retículo endoplasmático rugoso
Membrana nuclear
Nucléolo
Cromatina
Núcleo
C
it
o
sq
u
el
et
o
Lisossoma
Mitocônda
Membrana plasmática
Complexo de Golgi
Microfilamentos
Filamentos intermédios
Microtúbulos
Microvilosidade
Centrossoma
Flagelo
RE Rugoso RE Liso
Retículo Endoplasmático (RE)
Citosqueleto
Cromatina
Nucléolo
Membrana 
nuclear
Núcleo
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Tipos de Células
Características das células animais e células vegetais:
Células Animais Células Vegetais
Centríolos Presentes Ausentes
Cloroplastos Ausentes Presentes
Vacúolo central Ausentes Presentes
Parede celular Ausente Presentes
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Os Vírus
• Os vírus são acelulares;
• Os vírus não possuem metabolismo próprio;
• Os vírus são seres vivos?
Protease
Membrana
lipídica
NucleocapsídeoGenoma RNA Viral
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Características dos vírus
• Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo;
• O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico 
derivado das membranas celulares;
Capsídio
DNA
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Características dos vírus
• Possuem um único tipo de ácido nucleico, 
DNA ou RNA;
• Existem vírus com DNA de fita dupla, simples, 
RNA de fita dupla ou simples;
Vírus Hepatite B
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Região do 
CORE - HBcAg
Envelope viral: 
antígeno de
superfície - HBsAg
DNA Viral
DNA 
Polimerase
Biologia Celular
Características dos vírus
A
B
• São parasitas intracelulares obrigatórios;
• Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células;
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Características dos vírus
• Parasitam todos os tipos de células.
Vírus
Célula Animal
Célula Vegetal
Bactéria
Fungo
Protozoário
AULA 01: Introdução ao estudo das células
Biologia Celular
Método de Estudo das Células
As células são microscópicas
• As células são estruturas muito 
pequenas e, por isso, não podem 
ser vistas sem o uso de um 
microscópio;
• As estruturas intracelulares são 
ainda menores, e são necessários 
microscópios específicos, com 
poder de resolução maior..
Células vermelhas 
do sangue (10,000 nm)
0 75 150 225 300
nm
2500
nm
0
750
nm
0 375
Escala microscópica mostrando a relação real
do tamanho das células e das partículas virais.
E. coli (1000 nm x 3000 nm)
Poliovírus
(30 nm) Pox Vírus
(200 nm x 300 nm)
Bacteriófago T4 
(50 nm x 225 nm)
Vírus mosaico do tabaco
(15 nm x 300 nm)
BACTERIÓFAGO 
MS2 (24 nm)
AULA 01: Introdução ao estudo das células