BIOL Aula 2 - Conceitos básicos e origem da vida

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BIOLOGIA (CITOLOGIA)
PROFª. MS. LILIAN FRANÇA WALLERSTEIN
CITOLOGIA
Ciência que 
estuda a célula
 C. HUMANA
 C. VEGETAL
 C. ANIMAL
 C. ONCÓTICA
 C. GINECOLÓGICA
Estrutura, funções e evolução das células
 Conceito de célula
 Estrutura das células procariontes
 Estrutura das células eucariontes
 Células autótrofas e heterótrofas 
 Aspectos da evolução celular
1
 Foram descobertas em 1665 por Robert Hooke, ao
examinar em um microscópio rudimentar, uma lâmina
de cortiça;
 Hooke verificou que ela era constituída por cavidades
poliédricas, às quais chamou de células (do latim cella,
pequena cavidade).
Um pouco de história
 O que de fato Hooke viu era apenas o
envoltório da célula, pois a cortiça é um
tecido de células mortas que serve para
proteger o caule das árvores.
A célula vista por Hooke em 1665.
A célula levou cerca de 1 bilhão 
de anos para se desenvolver
Conceito de CÉLULA
 A célula é a unidade estrutural e funcional fundamental
dos seres vivos.
Composição:
 70-85% de água;
 10-20% de proteínas;
 2% de lipídios;
 1% de carboidratos;
 Vários íons: potássio, magnésio, fosfato, sulfato, bicarbonato,
sódio, cloreto, cálcio...
 O corpo humano contém cerca de 75 trilhões de
células vivas!!!
De que 
tamanho é uma 
célula???
Para ter uma ideia de tamanho
1 micrômetro = 0,001 milímetro 
1 nanômetro = 0,001 micrômetro
Para ter uma ideia de tamanho
1 micrômetro = 0,001 milímetro 
1 nanômetro = 0,001 micrômetro
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Microscopia de luz: > 0.2 m
• convencional
• contraste de fase
• fluorescência
• confocal 
OLHO HUMANO
Microscopia
de luz
50 m
2 m
• transmissão
• varredura
Célula animal
Microscopia
eletrônica
2 m
Microscopia eletrônica: >0.2 nm
5 m
Escala
Dica
 Para quem quiser saber um pouco mais sobre as
técnicas em citologia:
 Capítulo 1 do livro Histologia Básica, Junqueira &
Carneiro
 A Histologia e seus métodos de estudo.
Conhecendo a CÉLULA
 A célula é a unidade estrutural e funcional fundamental 
dos seres vivos.
 A célula contém algumas ou várias estruturas físicas 
altamente organizadas – as organelas.
CÉLULA ANIMAL CÉLULA MUSCULAR HUMANA
 MEMBRANA CELULAR: estrutura elástica muito fina
(7,5 a 10nm de espessura), formada por lipídios e
proteínas. Barreira à passagem de água e de solutos
hidrossolúveis entre os ambientes extra e intra celular.
 MEMBRANA PLASMÁTICA: MP
As principais ORGANELAS
A Membrana Plasmática (MP)
MEMB. PLASMÁTICA:
 Separa o meio intra do extra 
celular;
 Bi-camada lipídica;
 Semipermeável;
 Possui canais específicos 
(proteínas).
 30-80% lipídios;
 20-60% proteínas;
 0-10% carboidratos.
 RIBOSSOMOS: são muitas, pequenas e sólidas
estruturas granulares de proteína. É neles que as
moléculas de proteína da célula são sintetizadas
(formada).
 CITOPLASMA: é a substância líquida que preenche
toda a célula, é uma solução de nutrientes e
substâncias vitais para a vida.
As principais ORGANELAS
CITOPLASMA:
 Envolto pela membrana plasmática. É a parte líquida da célula, onde 
todas as organelas ficam “boiando”. Permite as reações químicas e o 
transporte de todas as substâncias metabolizadas na célula.
O citoplasma
O CITOPLASMA:
Constituído por um material viscoso, chamado
HIALOPLASMA que preenche o espaço interno da célula.
Nele estão mergulhados os orgânulos do citoplasma ou
organelas citoplasmáticas, com funções específicas e que
desempenham papéis importantes na vida da célula.
Considera-se que o citoplasma é dividido em dois
compartimentos:
1. O que fica dentro do sistema de endomembranas;
2. Outro que fica fora do sistema de membranas (matriz citoplasmática
ou citosol).
O CITOSOL constitui o verdadeiro meio interno da célula e
contém diversas classes de moléculas vinculadas com
numerosas atividades metabólicas.
 CROMOSSOMOS: é o material genético da célula,
responsável pelo controle de todo o funcionamento
celular. Em humanos formam 23 pares e são
compostos basicamente por DNA, estes por sua vez,
formam os genes, que carregam todas as
características hereditárias da célula.
 É o gerente da célula.
As principais ORGANELAS
 RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO (RE): extensa
estrutura membranosa, formando um sistema de tubos
através dos quais substâncias podem ser
transportadas e sintetizadas.
 LISO: sintetiza carboidratos e substâncias gordurosas
 RUGOSO: sintetiza proteínas e alguns carboidratos
 COMPLEXO DE GOLGI: semelhante ao RE. Finaliza a
síntese daquelas substâncias e as libera em pequenas
vesículas para o citoplasma.
As principais ORGANELAS
 MITOCÔNDRIAS: estrutura membranosa composta
por um saco que extrai energia dos alimentos na
presença de oxigênio e libera essa energia para o
funcionamento celular, sob a forma de trifosfato de
adenosina (ATP)
 Nossa fábrica de energia
As principais ORGANELAS
100 nm
A mitocôndria
MITOCÔNDRIA:
 Responsável pelo
metabolismo energético;
 Contém material genético
próprio;
 Presente em todas as
células eucariontes;
 Contém duas membranas:
 Matriz mitocondrial
 Crista mitocondrial
 MITOCÔNDRIAS: estrutura membranosa composta
por um saco que extrai energia dos alimentos na
presença de oxigênio e libera essa energia para o
funcionamento celular, sob a forma de trifosfato de
adenosina (ATP).
 LISOSSOMAS: inúmeras vesículas pequenas que
flutuam no citoplasma, contendo grande quantidade de
enzimas digestivas.
 CENTRÍOLOS: um par de túbulos sólidos
fundamentais no momento da divisão celular.
As principais ORGANELAS
 NÚCLEO: local onde o material genético fica
armazenado. É o “gerente” da célula, a "central de
comando"
No núcleo as seguintes estruturas são reconhecidas:
1. Envelopeo nuclear ou carioteca, composto por duas membranas
perfuradas por orifícios chamados poros nucleares;
2. Matriz nuclear ou nucleoplasma, que ocupa grande parte do
espaço nuclear (citoplasma do núcleo);
3. O nucléolo, pode ser único ou múltiplo (formado por proteína e
RNA).
As principais ORGANELAS
O núcleo
• Organela mais
proeminente
(maior) 
Envelope
nuclear
NÚCLEO
NÚCLEO:
 Contém o material genético (DNA) revestido por uma membrana 
(envelope nuclear) com a mesma constituição da MP.
 MICROFILAMENTOS: elementos alongados e
elásticos que reforçam a membrana celular
(citoesqueleto) e, em células especiais, como as
musculares, representam a base para a contração
muscular.
As principais ORGANELAS
Material Genético
Dica
 Para quem quiser se adiantar e entender melhor
essas organelas:
 Capítulo 2 do livro Fisiologia Humana, Arthur C.
Guyton
 A célula e sua composição.
Tipos de Células
 PROCARIONTES (sem núcleo)
 Bactérias
 EUCARIONTES (com núcleo)
 Animais
 Vegetais
 Fungui
Organismos PLURICELULARES
Organismos UNICELULARES (protozoários, amebas,
fungos, leveduras (bolor), algas verdes.
Célula PROCARIONTE
 Características:
 não possui núcleo – material genético disperso na célula;
 pobreza em membranas.
 Constituição:
 Membrana plasmática semipermeável para regular a entrada e saída
de substâncias da célula, garante proteção e manutenção da forma
celular (rígida);
 Polirribossomos: ribossomos ligados à molécula de RNA;
 Cromossomos: formando um nucleóide (região ocupada por 1 ou 2
cromossomos circulares idênticos presos a pontos diferentesda
membrana plasmática);
 Exemplos: bactérias e cianofíceas (algas azuis)
Célula PROCARIONTE
Célula EUCARIONTE
 Características:
 possui núcleo – material genético organizado dentro do núcleo;
 altamente rica em membranas – compartimentalização.
 Constituição:
 várias organelas presentes;
 Capaz de formar indivíduos muito simples (unicelulares) até seres
altamente complexos (pluricelulares), como os animais.
CÉLULA EUCARIONTE
Organismos Unicelulares
Protozoário: Tripanossoma Cruzi
Causador da doença de Chagas
Ameba 
CÉLULA EUCARIONTE
Organismos Pluricelulares
CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL
PROCARIONTES X EUCARIONTES
CÉLULA PROCARIONTE CÉLULA EUCARIONTE
PROCARIONTES X EUCARIONTES
Célula Procarionte Célula Eucarionte
Núcleo Ausente Presente
Cromossomo Único Múltiplos
Nucléolo Ausente Presente
Ribossomos Presente - pequenos Presente - grandes
Sistema de Endomembrana Ausente Presente
Mitocôndria Ausente Presente
Citoesqueleto Ausente Presente
Parede celular Não celulósica Presente em células 
vegetais - celulósica
Endocitose e Exocitose Ausente Presente
PROCARIONTES X EUCARIONTES
Classificação dos Organismos quanto à 
OBTENÇÃO DE ENERGIA
 Seres Autótrofos
 ser vivo capaz de produzir seu próprio alimento a partir de
material inorgânico, por meio de fotossíntese ou quimiossíntese;
 são capazes de transformar água, sais minerais e gás carbônico
em glicose e oxigênio;
 são a base da cadeia alimentar;
 Exemplo: VEGETAIS
Classificação dos Organismos quanto à 
OBTENÇÃO DE ENERGIA
 Seres Autótrofos
 Os seres autótrofos fotossintetizantes, além de produzirem
praticamente todo o alimento consumido pelos heterótrofos,
liberam oxigênio (O2) no ambiente. Esse gás é utilizado na
respiração pelos animais, pelas próprias plantas e por muitos
microorganismos.
SOL + CO2 + H2O= C6H12O6 + O2
Classificação dos Organismos quanto à 
OBTENÇÃO DE ENERGIA
 Seres Autótrofos
 Outros exemplos são algumas bactérias capazes de produzirem
sus próprio alimento através de reações químicas inorgânicas
independentemente da luz solar (quimiossíntese);
Classificação dos Organismos quanto à 
OBTENÇÃO DE ENERGIA
 Seres Heterótrofos
 ser vivo incapaz de produzir seu próprio alimento a partir de
material inorgânico, e por isso obtêm a energia dos hidratos de
carbono, gorduras e proteínas sintetizadas pelos organismos
autótrofos;
 são consumidores, consomem a energia e a matéria orgânica de
outro ser vivo (aotótrofos);
 a energia contida nas moléculas orgânicas é liberada por meio
da combustão do O2 atmosférico (oxidação) por um processo
denominado de respiração aeróbica;
Ex.: animais (homem)
Classificação dos Organismos quanto à 
OBTENÇÃO DE ENERGIA
 Seres Heterótrofos
 Todos os animais, inclusive o Homem;
 Variação dos hábitos alimentares:
 Herbívoros – vegetais, exclusivamente
 Carnívoros – carne exclusivamente
 Onívoros – carne e vegetais
 ...
Origem da Vida
 Teoria da Abiogênese:
 Aristóteles (século IV - 384-322 a. C) ;
 Afirmava que as espécies surgem por geração espontânea;
 Os organismos podiam surgir a partir de uma massa inerte
segundo um princípio ativo (nascimento de um rato através da
combinação de uma camisa suja com um pouco de milho);
Origem da Vida
 Teoria da Abiogênese:
 Esta teoria permaneceu como idéia principal devido a
influência das crenças religiosas;
 A geração espontânea tornou-se uma idéia chave para
outra teoria que surgiria mais tarde – O Criacionismo.
Origem da Vida
 Teoria da Biogênese:
 Em meados do século XVII, o biólogo italiano Francesco Redi
elaborou experiências que, na época, abalaram profundamente a
teoria da geração espontânea.
 Estudou a origem de larvas de insetos em carnes e cadáveres em
putrefação (colocou pedaços de carne no interior de frascos,
deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela).
Origem da Vida
 Teoria da Biogênese:
 Observou que o material em decomposição atraía moscas,
que entravam e saíam ativamente dos frascos abertos.
 Depois de algum tempo, notou o surgimento de inúmeros
"vermes" deslocando-se sobre a carne e consumindo o
alimento (matéria em decomposição) disponível.
 Quando este alimento acabava, tornavam-se imóveis e
ovaladas dando origem a moscas iguais as que entravam e
saíam dos frascos.
Origem da Vida
 Experimento de Francesco Redi
Origem da Vida
 Teoria da Biogênese:
 As células não surgem espontaneamente ou são criadas, pelo
contrário, cada célula se desenvolve segundo o lugar que
passa a ocupar no organismo e de acordo com as influências
exercidas pelas outras células, assim como pelos agentes
externos.
Origem da Vida
 Criacionismo
 Os religiosos acreditam na criação do mundo em “6 dias”, ou
seja, em 6 períodos.
 A teoria tem base no que está descrito na Bíblia no livro de
Gênesis e tem Deus como criador de tudo e todos.
 Esta teoria recebe o nome de Criacionismo, e não é aceita
dentro da visão científica, pois não há provas científicas de que
Deus existe.
Origem da Vida
 Teoria da Biogênese e Criacionismo
 A teoria mais aceita, dentro da ciência, é a biogênese, mas
existe também uma explicação teológica para a origem de tudo.
Origem da Vida
 Atualmente
 Universo surgiu a cerca de 10 a 20
bilhões de anos de uma massa
compacta que explodiu (Big Bang)...
 Há 4,6 bilhões de anos a Terra foi
formada.
 Há cerca de 3,5 bilhões de anos
surgiram os primeiros seres vivos.
Quando a vida se formou, 
há 3,5 bilhões de anos, o 
ácido desoxirribonucleico, 
o DNA, funcionou como 
elemento seletivo na 
manutenção da 
individualidade dos seres 
vivos.
Origem da Vida
 Atualmente: Teoria de Oparin (1927). 
 Vida como resultado de um processo de evolução química em
que compostos inorgânicos se combinaram, originando moléculas
orgânicas simples (a.a., açúcares, bases nitrogenadas etc.). Estas,
por sua vez, combinaram-se produzindo moléculas mais
complexas (proteínas, lipídios, ácidos nucléicos etc.) com
capacidade de autoduplicação e metabolismo.
Origem da Vida
 Atualmente: Stanley Urey e Harold Miller (1950).
 Recriaram a provável atmosfera primitiva, em um frasco com
mistura de gases onde injetaram descargas elétricas e vapor
d’água. Após uma semana, observaram a formação de
moléculas orgânicas na água resultante (confirmação da
Teoria de Oparin).
Origem da Vida
 A formação de fosfolipídeos permitiu que fossem criadas
as primeiras bicamadas lipídicas que envolveram ácidos
nucléicos, nucleotídeos, proteínas e outras moléculas
(lipossomos). Os aglomerados de moléculas orgânicas
formadas na primitividade da Terra foram organizados e
envoltos por uma película, chamados de Coacervados ou
Coacervatos.
 A partir destas estruturas é que surgiram todos os seres 
vivos da Terra.
“Segundo a proposta evolucionista!”
Origem da Vida
 Coacervados: procariontes primitivos com metabolismo
simples, dirigido por moléculas de ácidos nucléicos de
cadeia curta (semelhantes a bactérias).
 Primeiros seres vivos: procariontes heterótrofos anaeróbicos .
Origem da Vida
 O tempo passou:
 Escassez de alimento e mutações do material genéticos
possibilitaram a origem de células capazes de produzir seu
próprio alimento a partir de moléculas simples e energia
solar – seres autótrofos.
 Seres autótrofos começaram a produzir oxigênio atmosférico
(formação da camada de ozônio). Novas mutações
permitiram o surgimento de organismos que realizavam
respiração aeróbia – seres heterótrofos aeróbios.
 Por último, formaçãodos eucariontes (com núcleo
organizado).
Atmosfera primitiva Mares primitivos Coacervados
Primeiras células procariontes
Heterótrofos anaeróbicos Seres autótrofos → heterótrofos aeróbicos
Origem da Vida
 Outras Teorias Modernas sobre a origem da vida:
 Panspermia:
 A idéia surgiu no final do século XIX e início do século XX
por Arrhenius (1859-1927) – entre outros;
 A vida teria surgido de seres vivos ou de substâncias
precursoras da vida provenientes de outros locais do
cosmos;
 Não comprovada!
PRÁTICA = 
OBSERVAÇÃO 
DE IMAGENS
CÉLULAS DA MUCOSA 
ORAL CORADAS COM 
AZUL DE METILENO
Mucosa Oral: azul de metileno
Mucosa Oral: azul de metileno
O azul de metileno é um corante básico que auxilia na
visualização das células corando o citoplasma em azul
claro e o núcleo em azul escuro.
Mucosa Oral: azul de metileno