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CITO, HISTO E EMBRIOLOGIA Profa. Dra. RAQUEL DINIZ RUFINO (raquel.rufino@unicap.br) EMENTA/OBJETIVOS ⚫ INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CÉLULA - Conhecer as diferenças básicas na organização das células eucarióticas e procarióticas. - Aprender os principais métodos de estudo das células. Introdução ao estudo da célula Métodos de Estudo da Célula O que é uma célula? “Pequenas unidades envolvidas por membranas e preenchidas por uma solução aquosa contendo agentes químicos, dotadas da capacidade de criar cópias de si mesmas por crescimento e divisão.” Características gerais • As células variam em: tamanho, forma e funções. • Humanos (acredita-se que contenha pelo menos 100 trilhões de células): grupos de células executam tarefas especializadas e são ligadas por um sistema de comunicação. 1655 - Hooke utiliza o microscópio composto para descrever pequenos poros em secções de rolhas, que chamou de "células". Século XIX- O microscópio óptico tornou-se popular. Doutrina Celular: Matthias Schleiden (1838, Botânico) e Theodor Schwann (1839, Zoólogo): células eram as unidades fundamentais dos tecidos vivos. As células podem ser vistas! http://historymicrobio.files.wordpress.com/2012/07/robert-hooke.jpg http://r1.ufrrj.br/degeo/arquivos/Laboratorio_de_Microscopia_Optica.jpg http://www.relacionamento.ufpr.br/portal/adm/fotos/20081029040759microscopio17.jpg http://www.lance-ufrj.org/uploads/3/2/2/5/3225660/4491865.png?468 http://www.cellprotect.com.br/imagens/Meio-de-cultura-01.jpg http://www.drbayma.com/wp-content/uploads/2012/03/genoma.jpg http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=jBk1xc32sgbHLM&tbnid=EZ3iB46XeHUEeM:&ved=0CAUQjRw&url=http://historymicrobio.wordpress.com/tag/robert-hooke/&ei=SeYyUvOgLYu49gSetoDwCA&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNF45GCTY_L0X0yYRbnjhHkwl_iyxQ&ust=1379153851466426 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=oSy46GYYuyHF_M&tbnid=lxRs2REMK7TAdM:&ved=0CAUQjRw&url=http://r1.ufrrj.br/degeo/index.php?s=17&ei=r-YyUqyJJZSC8gS3tYDIBQ&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNGEjBppsmpUohMtCRNB-C92I928sQ&ust=1379153950939023 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=vLeKMnRzG4NYdM&tbnid=-am0WfA5ok4ehM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.relacionamento.ufpr.br/portal/interna.php?nome=Not%25EDcias&pag=informativo_detalhe&id=146&ei=F-cyUq2TLpLU9QTp9YGYAQ&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNFdqWj4bctKVjdMJrtDROSgiEh0Wg&ust=1379154033435199 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=ZNGEhm2r94F7fM&tbnid=ky7ty64_MfLgKM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.lance-ufrj.org/diferenciacao-celular.html&ei=h-cyUoKdBJGE9QTc4IGQDQ&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNFg8Z9PNe_4UzL2z3wtPHgY0SMXNw&ust=1379154172682431 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=LKnYfegb_6HibM&tbnid=8RDE9F07arwDYM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.cellprotect.com.br/produtos.aspx&ei=OOkyUt73IYno8gSg74DAAw&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNEJK18qOHntNal1-6A44xaDGpCbEQ&ust=1379154599874833 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=xwj81WWO_16gDM&tbnid=srzUDrPJYaO12M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.drbayma.com/genoma-humano-acessivel-e-preocupante/genoma/&ei=pekyUsqmIYb48wS0tIC4Cw&bvm=bv.52164340,d.eWU&psig=AFQjCNHfU7YaEizin6ZpwXTqvQ-znemSkQ&ust=1379154700975569 Organização Celular Procarióticas Eucarióticas Procariotos Eucariotos Organismo bactéria e cianofícea protista, fungos, plantas e animais Tamanho da Célula geralmente de 1 a 10 micrometros geralmente de 5 a 100 micrometros Metabolismo aeróbico ou anaeróbico aeróbico Organelas poucas ou nenhuma núcleo, mitocôndrias, cloroplasto, reticulo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo, etc. DNA DNA circular no citoplasma longas moléculas de DNA contendo muitas regiões não codificantes: protegidos por uma membrana nuclear RNA e Proteína Sintetizados no mesmo compartimento RNA sintetizado e processado no núcleo, Proteínas sintetizadas no citoplasma. Citoplasma ausência de citoesqueleto: fluxo citoplasmático, ausência de endocitose e exocitose citoesqueleto composto de filamentos de proteínas, fluxo citoplasmático, presença de endocitose e exocitose Divisão celular cromossomos se separa atracado à membrana cromossomos se separam pela ação do fuso do citoesqueleto Organização Celular maioria unicelular maioria multicelular, com diferenciação de muitos tipos celulares. Preparados Temporários (Estudos de Células Vivas) Corantes supravitais Ex. Cultura de células e de tecidos (in vitro); Cultivo de protozoários; Células vegetais ( películas de folhas); Células em atividade e/ ou em circulação, no organismo de pequenos animais. Preparados Permanentes (Células Mortas) Fixação e Coloração Preparados permanentes... Vantagem! Células preservadas melhor demonstração (fixadas e coradas) de seus componentes. Como as Células podem ser Estudadas? Técnicas de Coleta Existem métodos específicos para coleta de materiais distintos: ➢ Decalque ou imprint (leve pressão) – Para visualizar os núcleos de órgãos de consistência mole (fígado, baço, rins); ➢ Esfregaço - Células livres presentes nos fluidos corpóreos (sangue, linfa, sêmem, líquor, hemolinfa); ➢ Espalhamento - Consiste em promover uma raspagem das camadas superficiais das mucosas Ex.: mucosas vaginais ou bucais; ➢ Montagem total (à fresco ou não) - Ex.: Órgão inteiro de insetos; ➢ Corte histológico - cortes extremamente finos (micrômetros) ; Preparação de Lâminas Permanentes para a observação em Microscopia de Luz Etapa do Processamento Microscopia de Luz Fixação Em uma etapa (formalina ou outro agente fixador) Desidratação Álcool etílico Clarificação Xilol Inclusão Parafina Corte Micrótomo Coleta do corte Lâmina de vidro Coloração Corantes (Ácidos ou Básicos) Processamento de Material Biológico Fixação do material “A fixação imobiliza os componentes químicos celulares” · Proteínas; · Ácidos Nucléicos; · Polissacarídeos; · Lipídeos Finalidades: 1. Evitar autólise. 2. Impedir a atividade e proliferação de bactérias. 3. Preparar células para etapas seguintes das técnicas histológicas. 4. Aumentar a afinidade das estruturas celulares pelos corantes usados na microscopia óptica. Existe pouco conteúdo dentro das células que impedem a passagem da luz, assim células fixadas e seccionadas vistas ao Microscópio Óptico são transparentes, com exceção: células vegetais – cloroplastos Célula animal – hemácias Uma maneira de tornar as células visíveis é a utilização de corantes!!! “Diferentes componentes celulares podem ser seletivamente corados” “A coloração acentua a absorção de luz pelo material” Corantes - moléculas orgânicas que apresentam em sua estrutura duplas ou triplas ligações, as quais interagem com a luz dotando os corpos de capacidades absortivas: Grupo Cromofórico. ⚫ Corantes Ácidos = aniônicos (Eosina, Orange G, Fucsina): – Grupo iônico carregado negativamente. – Liga-se a moléculas básicas (+). ⚫ Ex: Proteínas ricas em aa básicos (NH2) Eosina ⚫ Corantes Básicos = catiônicos (Azul de toluidina, Azul de metileno, Hematoxilina): – Grupo iônico carregado positivamente; – Liga-se a moléculas ácidas ⚫ Ex: radicais fosfato -H2PO4 (DNA e RNA), carboxilas - COOH, Hidroxila –OH, sulfatos –HSO4 Imagem:Methylene blue.svg Azul de metileno http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9f/Methylene_blue.svg Fundamento: Sistema de lentes combinadas, que são colocadas de forma a ampliarem a imagem do objeto Interação da luz com o espécime Absorção Refração dos raios de luz ou Criar contrastes entre o objeto e o meio em que envolve MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO Quatro tipos de Microscopia óptica - Imagem de uma célula cultivadade fibroblasto. A) Microscopia de campo-claro. B) Microscopia de contraste de fase; c) Microscopia de contraste de Interferência diferencial; d) Microscopia de campo escuro. Microscopio Óptico: luz TIPOS DE MICROSCOPIA Início: Estudos do comportamento ondulatório dos elétrons Primeiros experimentos: Década de 1920 → Busch (elétrons conduzidos por lentes eletromagnéticas) 1931 → Ruska → Primeiro M.E. → Poder de resolução: 0,5 nm → 25 mil vezes a capacidade do olho humano Microscopia eletrônica Ernst August Friedrich Ruska (1906-1988) • Composto por uma fonte geradora de elétrons que caminha por um sistema de lentes eletromagnéticas dispostas em coluna. • Os elétrons interagem com o objeto para formar a imagem em uma tela fluorescente, para isso, o objeto deve ser extremamente fino para permitir a passagem dos elétrons. • O poder de resolução do MET é bem maior que o do microscópio optico (maior 2000 vezes), o que permite maior profundidade de foco (só é possível visualizar organelas com MET). Microscopia Eletrônica de Transmissão Microscopia Eletrônica de Varredura • Aparelho mais simples, menor e mais barato, que permite a obtenção de imagens tridimensionais dos materiais em estudo. • Os feixes de elétrons atuam sobre a superfície do material. A amostra é muitas vezes recoberta com metais pesados (como urânio e chumbo) para aumentar o poder dispersante das estruturas e com isso a resolução. Principais diferenças Fonte Luz (porção inferior) Elétrons (porção superior) Lentes Vidro Eletromagnéticas Lentes de aumento (principal) Objetivas e oculares Eletromagnéticas Suporte para amostra Lâmina de vidro Grade de metal (telinha)Cobre ou níquel Limite de resolução 0,2 µ 0,0002 µ Formação da imagem Transparência e coloração Variações de densidade e contrastação Microscópio eletrônico de transmissão (MET) Microscópio de luz (ML) ✓ Eletrodensa (escura) → os elétrons encontram elementos como: ferro, ósmio, chumbo, ouro etc ✓ Eletrolúcida (clara) → os elétrons encontram elementos como: hidrogênio, carbono, oxigênio, nitrogênio etc Observação: Contrastação do material biológico (maioria eletrolúcidos): metais pesados Imagem final ao MET ✓ Revela feições topográficas da superfície (detalhes) ✓ Imagens tridimensionais: - Vermes - Insetos - Células livres (animais/vegetais) - Embriões - Fragmentos geológicos ✓ Elétrons secundários / refletidos na superfície da amostra Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) Scanning Electron Microscopy (SEM) Guelras de um peixe Slide 1 Slide 2: EMENTA/OBJETIVOS Slide 3: Introdução ao estudo da célula Métodos de Estudo da Célula Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: Como as Células podem ser Estudadas? Slide 12 Slide 13: Preparação de Lâminas Permanentes para a observação em Microscopia de Luz Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31