biocelular topico 1 - células eucariontes e procariontes

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<p>Células procariotas e eucariotas</p><p>As células são as unidades estruturais e funcionais dos seres</p><p>vivos. Elas possuem uma variedade de formas, tamanhos e</p><p>funções.</p><p>Existem duas classes de células: procariotas e eucariotas.</p><p>A principal diferença entre estas células é que na célula</p><p>procariota o material genético (responsável pela</p><p>hereditariedade) não está separado do citoplasma por uma</p><p>membrana.</p><p>Já na célula eucariota, o material genético encontra-se</p><p>acondicionado dentro do núcleo e este é delimitado por uma</p><p>membrana denominada envoltório nuclear ou carioteca.</p><p>Células procariotas</p><p>As células procariotas são células simples que se</p><p>caracterizam pela ausência de núcleo individualizado, ou seja,</p><p>o material genético está disperso no citoplasma e não isolado</p><p>pela carioteca. Além disso, nos organismos procariontes</p><p>também não existem organelas membranosas (mitocôndrias,</p><p>retículo endoplasmático, complexo de Golgi, entre outros ), nem</p><p>tampouco citoesqueleto (estrutura celular responsável pela</p><p>forma e movimentação). Entretanto, as células procariotas</p><p>apresentam ribossomos, ou seja, estas células são capazes</p><p>de produzir proteínas.</p><p>células eucariotas</p><p>As células eucariotas são aquelas que possuem núcleo</p><p>individualizado, delimitado por membrana (carioteca) e bem</p><p>organizado. “Eu” e “karion” têm sua origem na língua grega e</p><p>significa verdadeiro e núcleo, respectivamente. Desta forma,</p><p>neste tipo celular o material genético encontra-se isolado</p><p>dentro do núcleo. As células eucariotas são mais complexas</p><p>que as procariotas, pois além de carioteca, elas apresentam</p><p>diversas estruturas, membranosas ou não, denominadas</p><p>organelas citoplasmáticas, além dos ribossomos. As organelas</p><p>citoplasmáticas são as estruturas responsáveis por realizar</p><p>diferentes funções que são essenciais para o funcionamento</p><p>das células.</p><p>Entre as células eucariotas podemos encontrar células que</p><p>formam os tecidos dos animais e células que formam os</p><p>tecidos das plantas. Estas células (animais e vegetais)</p><p>possuem várias diferenças, além de semelhanças, em sua</p><p>estrutura básica. Entre as semelhanças podemos destacar</p><p>que tanto as células vegetais como animais apresentam</p><p>membrana plasmática, carioteca e organelas citoplasmáticas</p><p>(mitocôndrias, ribossomos, retículo endoplasmático e</p><p>complexo de Golgi). A presença destas estruturas é que faz</p><p>com que estes tipos celulares sejam classificados como</p><p>células eucariotas.</p><p>Diferença nas células animais e vegetais</p><p>A diferença primordial é que a célula vegetal apresenta uma</p><p>estrutura denominada parede celular que não é encontrada nas</p><p>células animais. A parede celular pode ser observada revestindo</p><p>externamente a membrana plasmática das células vegetais. Ela é</p><p>formada, principalmente, pelo polissacarídeo celulose e entre as</p><p>suas funções podemos destacar sustentação, resistência e</p><p>proteção, além de ser a estrutura responsável por dar forma à</p><p>célula vegetal. A presença de parede celular faz com que as células</p><p>vegetais apresentem formato fixo, geralmente retangular,</p><p>enquanto que as células animais apresentam formato irregular.</p><p>Highlight</p><p>Outra diferença importante entre a célula vegetal e a animal</p><p>está relacionada a forma como estas células produzem</p><p>energia. As plantas são consideradas seres produtores e</p><p>por isso são classificadas como organismos autótrofos uma</p><p>vez que são capazes de produzir seu próprio alimento.</p><p>A célula vegetal realiza fotossíntese que é um processo em</p><p>que a célula utiliza a luz solar, dióxido de carbono (CO2) e</p><p>água para produzir glicose (alimento). A fotossíntese</p><p>acontece em uma organela, denominada cloroplasto,</p><p>exclusiva dos seres autótrofos e fotossintetizantes. O</p><p>cloroplasto também tem como função o armazenamento de</p><p>substâncias (clorofila).</p><p>Os animais são considerados seres consumidores e por isso</p><p>são classificados como organismos heterótrofos uma vez</p><p>que não são capazes de produzir o próprio alimento. Desta</p><p>forma, seres heterótrofos precisam se alimentar de outros</p><p>seres para conseguirem viver.</p><p>As células animais não possuem cloroplastos. Nestas células,</p><p>todo o processo de produção de energia acontece em uma</p><p>organela considerada a central energética da célula,</p><p>chamada de mitocôndria</p><p>Classificação dos reinos dos seres vivos</p><p>No reino Monera, todos os indivíduos são muito</p><p>simples e formados por uma única célula procariota.</p><p>Os principais organismos que encontramos neste reino são</p><p>as bactérias. Apesar de serem organismos simples, são</p><p>causadores de diferentes doenças humanas, como</p><p>tuberculose, pneumonia, sífilis, gonorreia, entre outras.</p><p>Entretanto, os organismos do reino Monera não se destacam</p><p>apenas por trazerem prejuízo à saúde humana uma vez que</p><p>neste reino existem organismos com grande relevância</p><p>biológica envolvidos na decomposição de matéria orgânica</p><p>(biorremediação), na fabricação de alimentos (queijos) e de</p><p>medicamentos (insulina).</p><p>O reino Animalia ou Metazoa, como o próprio nome</p><p>já diz, é constituído pelos animais. Neste reino, encontramos</p><p>organismos com forma, estrutura, habitat e características</p><p>muito distintas. Entretanto, todos os componentes deste</p><p>grupo são eucariotos, formados por várias células</p><p>(pluricelulares) e heterótrofos.</p><p>Os representantes desse reino vão desde seres</p><p>microscópicos, como por exemplo, os ácaros, até seres</p><p>gigantes como o elefante. Eles podem ser invertebrados ou</p><p>vertebrados, ou seja, possuírem ou não coluna vertebral .</p><p>Organização dos seres vivos</p><p>vamos pensar em como os seres vivos estão organizados?</p><p>Como acabamos de falar, as células são a unidade básica na</p><p>constituição dos seres vivos (neurônio), um conjunto de</p><p>células idênticas que real izam a mesma função formam um</p><p>tecido (tecido nervoso), diferentes tipos de tecidos se</p><p>agrupam para formar um órgão (cérebro), vários órgãos que</p><p>realizam uma função em conjunto formam um sistema</p><p>(sistema nervoso) e o conjunto de todos os sistemas de um</p><p>organismo forma um ser vivo (homem).</p><p>Na figura acima, vimos o exemplo da organização do sistema</p><p>nervoso humano. Vimos que os neurônios se associam a outros</p><p>tipos de células nervosas (células da glia) para formar o tecido</p><p>nervoso. O tecido nervoso se associa, por exemplo, com o</p><p>tecido conjuntivo para formar o cérebro que, por sua vez,</p><p>juntamente com a medula espinhal, os nervos e gânglios</p><p>formam o sistema nervoso. Como já sabemos, o corpo humano</p><p>é formado não apenas pelo sistema nervoso, mas também o</p><p>cardiovascular, o ósseo, o digestório, entre outros. Portanto,</p><p>chegamos à conclusão de que o organismo humano é formado</p><p>pelo conjunto de diferentes sistemas</p><p>Diferenciação celular</p><p>. O corpo humano possui mais de 200 tipos celulares</p><p>diferentes, sendo que cada célula apresenta uma função</p><p>específica.</p><p>O processo responsável pela diversidade de células</p><p>encontradas no corpo humano é denominado diferenciação</p><p>celular. Todas as células passam por este processo de</p><p>diferenciação com o objetivo de se especializarem</p><p>morfologicamente e funcionalmente.</p><p>https://cead.uvv.br/conteudo/wp-content/uploads/2018/07/aula_biocel_top1_img08-768x581.png</p><p>O material genético contém toda a informação necessária</p><p>para o funcionamento das células. Nas nossas células o</p><p>material genético ou DNA (ácido desoxirribonucleico) encontra-</p><p>se acondicionado dentro do núcleo. No DNA existem sequências</p><p>chamadas de genes que carregam a informação que</p><p>determina a sequência de aminoácidos das proteínas.</p><p>Durante o processo de diferenciação celular, grupos de</p><p>genes específicos são ativados ou inativados, definindo a</p><p>forma e a função de cada uma das células encontradas no</p><p>nosso corpo. O que se sabe é que a diferenciação celular é</p><p>um processo irreversível, ou seja, uma vez um neurônio</p><p>formado, ele nunca vai deixar de ser um neurônio.</p><p>Biomoléculas</p><p>As biomoléculas podem ser de dois tipos: inorgânicas ou</p><p>orgânicas</p><p>O grupo de biomoléculas inorgânicas é formado basicamente</p><p>pela água e pelos sais minerais, enquanto</p><p>que o grupo de</p><p>biomoléculas orgânicas é formado pelas proteínas,</p><p>carboidratos, ácidos nucleicos, lipídeos e vitaminas.</p><p>A principal diferença entre estas biomoléculas é que as</p><p>orgânicas possuem o carbono como elemento químico</p><p>principal, enquanto que as inorgânicas não possuem carbono</p><p>em sua estrutura.</p><p>biomoléculas que constituem as células</p><p>A molécula de água é considerada um dipolo, ou seja,</p><p>apresenta polaridade, já que possui uma região eletronegativa</p><p>(oxigênio) e outra eletropositiva (hidrogênio), que estão unidas</p><p>por ligações fortes, denominadas ligações covalentes pois</p><p>ocorre o compartilhamento de elétrons entre os átomos.</p><p>A água é a molécula encontrada em maior quantidade nas</p><p>nossas células. Por este motivo, o grau de afinidade que as</p><p>biomoléculas têm pela água exerce papel relevante nas</p><p>propriedades biológicas destas moléculas.</p><p>Assim, existem biomoléculas que apresentam em sua</p><p>estrutura grupamentos químicos que têm afinidade pela água</p><p>(grupamentos polares) sendo classificadas como hidrofílicas,</p><p>e biomoléculas que apresentam em sua estrutura</p><p>grupamentos químicos que não têm afinidade pela água</p><p>(grupamentos apolares) e que, portanto, repelem a água, e</p><p>são classificadas como hidrofóbicas</p><p>Existem biomoléculas que apresentam em sua estrutura</p><p>grupamentos polares e apolares classificados como</p><p>anfipáticas ou anfifílicas. Estas moléculas exercem</p><p>importante função biológica pois possuem uma região</p><p>hidrofílica e outra hidrofóbica. Desta forma, pode se resumir</p><p>assim:</p><p>Moléculas hidrofílicas: aquelas capazes de formar</p><p>ligação de hidrogênio com a água e que apresentam grande</p><p>quantidade de grupamentos polares.</p><p>Moléculas hidrofóbicas: aquelas que não são</p><p>capazes de formar pontes de hidrogênio com a água e que</p><p>apresentam poucos ou nenhum grupamento polar, em vez</p><p>disso, estas moléculas apresentam grupamentos</p><p>classificados como apolares.</p><p>Moléculas anfipáticas ou anfifílicas: são aquelas que</p><p>apresentam tanto grupamentos polares como apolares em</p><p>sua estrutura.</p><p>A água também pode ser considerada um importante meio</p><p>de transporte de substâncias entre os meios intracelular e</p><p>extracelular.</p><p>Uma célula óssea (osteócito) apresenta em sua composição</p><p>muito menos água do que uma célula muscular (miócito),</p><p>assim como normalmente uma célula de um indivíduo jovem</p><p>apresenta maior teor de água quando comparada com uma</p><p>célula de um idoso, por exemplo.</p><p>Os sais minerais também representam as biomoléculas</p><p>inorgânicas e constituem aproximadamente 1% do total da</p><p>composição celular. Eles podem ser encontrados de três</p><p>maneiras diferentes nas células: na forma iônica, dissolvidos</p><p>em água (Na+, K+, Ca2+, Cl-), na forma insolúvel, imobilizados</p><p>fazendo parte da composição de estruturas de sustentação</p><p>(ossos), ou na forma de componentes da matéria orgânica</p><p>(enxofre, ferro, magnésio fazem parte de moléculas de</p><p>proteínas).</p><p>As biomoléculas orgânicas ou macromoléculas biológicas são</p><p>todas formadas por pequenas moléculas, denominadas</p><p>monômeros, que servem como unidades fundamentais para</p><p>síntese de moléculas maiores, denominadas polímeros. Por</p><p>exemplo, os aminoácidos (monômeros) são as unidades básicas</p><p>que formam as proteínas (polímero).</p><p>As células têm quatro tipos principais de monômeros</p><p>orgânicos: monossacarídeos, aminoácidos, nucleotídeos e</p><p>ácidos graxos. Estas, são utilizadas na construção das</p><p>macromoléculas celulares carboidratos, proteínas, ácidos</p><p>nucleicos e lipídeos, respectivamente</p><p>As proteínas ou protídeos são as macromoléculas biológicas</p><p>com a maior diversidade de funções no organismo, atuando</p><p>como enzimas (pepsina), proteínas estruturais (queratina), de</p><p>defesa (anticorpos), de transporte (hemoglobina), reguladoras</p><p>(insulina), contráteis (miosina), entre outras. Depois da água, é</p><p>o componente mais abundante nas células.</p><p>Os ácidos nucleicos são macromoléculas formadas por</p><p>subunidades denominadas nucleotídeos. São as principais</p><p>moléculas envolvidas no controle celular e constituem os</p><p>pilares da informação genética. Os ácidos nucleicos são</p><p>formados por nucleotídeos, e cada nucleotídeo contém um</p><p>grupamento fosfato, ligado a um açúcar com 5 carbonos</p><p>(pentose) e uma base nitrogenada. Os nucleotídeos das</p><p>moléculas de ácidos nucleicos se unem através de ligações</p><p>fortes, denominadas ligações fosfodiéster. Os principais</p><p>representantes deste grupo são o ácido desoxirribonucleico</p><p>(DNA) e o ácido ribonucleico (RNA).</p><p>O DNA é uma molécula de fita dupla em formato de hélice,</p><p>formada pelos nucleotídeos adenina, timina, citosina e</p><p>guanina. No DNA, as fitas são complementares e unidas</p><p>através de ligações de hidrogênio (fracas). Esta</p><p>complementariedade se deve ao fato da adenina de uma fita</p><p>se ligar à timina na outra fita através de duas ligações de</p><p>hidrogênio, enquanto que a citosina se liga à guanina através</p><p>de três ligações de hidrogênio. A pentose (açúcar)</p><p>encontrada nos nucleotídeos do DNA é a desoxirribose. Nas</p><p>células eucariotas, o DNA encontra-se dentro do núcleo e é</p><p>a molécula responsável pela transmissão das informações</p><p>genéticas, sendo associada à hereditariedade.</p><p>O RNA difere do DNA em três pontos: é uma fita-simples,</p><p>tem como pentose a ribose e duas bases nitrogenadas são</p><p>adenina, uracila, citosina e guanina. Existem três tipos</p><p>principais de RNA nas células, o RNA mensageiro (mRNA), o</p><p>RNA ribossômico (rRNA) e o RNA transportador (tRNA). O</p><p>mRNA atua transferindo a informação contida no DNA para</p><p>a síntese de proteínas, ou seja, carrega consigo uma</p><p>sequência de bases nitrogenadas (código) que será</p><p>determinante durante na exatidão da ordem de aminoácidos</p><p>de uma proteína. Portanto, podemos dizer que o mRNA é um</p><p>intermediário entre o DNA e a proteína. O rRNA é um dos</p><p>componentes estruturais do ribossomo, estrutura</p><p>responsável pela síntese de proteínas na célula. O tRNA atua</p><p>no transporte de aminoácidos para o ribossomo, auxiliando</p><p>na síntese proteica.</p><p>As proteínas são polímeros formados pela união de vários</p><p>aminoácidos. Os aminoácidos são moléculas que apresentam</p><p>um grupo amino (NH2) e um carboxila (COOH). Nas proteínas,</p><p>os aminoácidos são unidos através de ligações peptídicas.</p><p>A sequência de aminoácidos de uma proteína determina sua</p><p>estrutura primária.</p><p>Quando aminoácidos afastados se ligam, a molécula é obrigada</p><p>a ficar enrolada (α-hélice) ou a formar pregas (folha β</p><p>pregueada), formando uma estrutura secundária.</p><p>A cadeia contendo esta estrutura secundária, dobra-se</p><p>sobre si mesma formando a estrutura terciária do peptídeo</p><p>que tem forma tridimensional globosa ou alongada.</p><p>Por fim, quando várias proteínas terciárias se ligam entre si</p><p>é formada é estrutura final da proteína, conhecida como</p><p>estrutura quaternária.</p><p>Noções de microscopia</p><p>Para a observação de células existem dois tipos principais de</p><p>microscópios:</p><p>o óptico, que utiliza feixe de luz</p><p>e o eletrônico, que utiliza feixe de elétrons.</p><p>O microscópio óptico tem menor poder de ampliação e</p><p>resolução quando comparado ao microscópio eletrônico</p><p>Existem dois tipos de microscópios eletrônicos: o de</p><p>varredura e o de transmissão.</p><p>O microscópio eletrônico de varredura faz uma</p><p>análise da superfície da amostra uma vez que utiliza os</p><p>elétrons que foram espalhados sobre a amostra para gerar</p><p>a imagem.</p><p>O microscópio eletrônico de transmissão, por outro</p><p>lado, utiliza os elétrons que atravessaram a amostra para</p><p>formar a imagem.</p><p>Os microscópios óticos são constituídos por vários</p><p>componentes tais como: as lentes oculares e</p><p>objetivas, charriot, parafusos macrométrico e micrométrico,</p><p>platina e fonte de luz. Cada um tem uma função, e todos são</p><p>importantes para boa visualização das células e suas</p><p>estruturas</p>