Biologia Celular Aula 2-Introdução Origem da célula Procariontes Eucariontes e Vírus

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UNIDADE 1:
- INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
- ORIGEM E EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS
- PROCARIONTES E EUCARIONTES
- VÍRUS
Disciplina: Biologia Celular
Professora: Livia Schell
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
O que os 
organismos 
vivos têm em 
comum?
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
Todos são 
formados por 
células!
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
Biologia Celular é o ramo da Biologia responsável 
pelo estudo das células
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
Biologia Celular é o ramo da Biologia responsável 
pelo estudo das células
E o que é uma célula?
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
A célula é a unidade estrutural e funcional 
fundamental dos seres vivos
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
Ocorre isoladamente seres unicelulares 
Forma tecidos seres pluricelulares
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA CELULAR
Existem fundamentalmente duas classes de células: 
Procariontes 
(organização mais simples)
Eucariontes 
(organização mais complexa)
OS CINCO “REINOS” 
A QUE PERTENCEM 
OS SERES VIVOS
Procariontes
Eucariontes
ORIGEM 
E EVOLUÇÃO 
DA CÉLULA
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
O processo evolutivo que originou as primeiras células 
começou na Terra há aproximadamente 4 bilhões de anos
Terra primitiva Terra atual
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Atmosfera primitiva:
Vapor d´água, amônia, metano, 
hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e 
gás carbônico
Não havia oxigênio livre nem 
camada de ozônio
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Superfície da terra:
Coberta por grande quantidade de água, formando 
“oceanos” e “lagos”
Nessa massa líquida, moléculas se concentraram formando 
uma espécie de "caldo" que favoreceu as interações entre 
essas moléculas
“Caldo primordial”: rico em moléculas inorgânicas e gases 
da atmosfera dissolvidos
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Condições extremas:
 Calor e radiação ultravioleta 
(sol e descargas elétricas das 
tempestades)
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Sob a influência dessas condições, as moléculas dissolvidas no 
caldo primordial combinaram-se quimicamente para constituir 
os primeiros compostos orgânicos
 Ex.: Aminoácidos, monossacarídeos, nucleotídeos
Polimerização*:
 Aminoácidos Proteínas
 Monossacarídeos Polissacarídeos
Monômeros Polímero
...
*Polimerização:
Monossacarídeos, 
nucleotídeos, 
aminoácidos
Polissacarídeos, ácidos nucleicos, proteínas
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
É provável que no “caldo primordial” 
tenham se formado complexos 
maiores de macromoléculas, 
denominados coacervados, que têm 
uma parede semelhante à de uma 
membrana e um interior líquido
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Os coacervados primitivos não possuíam ácidos nucleicos 
(DNA e RNA)
Não podiam se auto-reproduzir
Somente depois do aparecimento dos ácidos nucleicos, foi 
possível ter se originado um organismo capaz de se 
autoperpetuar
Neste momento, teria aparecido a primeira célula 
procarionte!
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Acredita-se que o RNA tenha sido o primeiro material genético 
a surgir, servindo de molde para a formação do DNA
RNA:
 Ação catalítica simples (ribozimas)
 Capacidade de replicação
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Primeira célula:
 Procarionte
 Estrutura simples
 Heterótrofa 
 Anaeróbia (não havia O2 na atmosfera)
 Fermentação
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Surgimento das primeiras células procariontes autótrofas:
 Semelhantes às “algas azuis” (cianobactérias)
 Capazes de realizar fotossíntese
 Liberação e acúmulo de O2 na atmosfera
 Formação da camada de ozônio (O3)
O surgimento do O2 na atmosfera só foi possível devido 
ao aparecimento de células procariontes autótrofas!
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Surgimento das primeiras células procariontes heterotrófas
aeróbias:
 Ocorreu após a disponibilidade de O2 na atmosfera
 Respiração celular
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Heterótrofos anaeróbios (fermentação)
Autótrofos (fotossíntese)
Heterótrofos aeróbios (respiração celular)
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Continuando o processo evolutivo da célula...
Origem das células eucariontes
 A partir das células procariontes
 Invaginações da membrana plasmática
 Formando sistema de endomembranas
 Compartimentos intracelulares (organelas)
 Aumento da eficiência dos processos celulares
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
Teoria da endossimbiose - cloroplastos e mitocôndrias 
Cloroplastos e mitocôndrias originaram-se de bactérias que 
foram englobadas (fagocitose), mas escaparam dos 
mecanismos de digestão intracelular
 Estabeleceram-se como simbiontes nas células eucariontes 
hospedeiras, criando um relacionamento mutuamente 
benéfico, que se tornou irreversível com o tempo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA CÉLULA
PROCARIONTES
X
EUCARIONTES
PROCARIONTES
Reino Monera
Pro = primitivo
Karyon = núcleo
Forma mais primitiva de vida
Bactérias
Algas azuis (cianobactérias)
Seres unicelulares
PROCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Pobreza de membranas:
 Membrana plasmática – única membrana
 Não possuem membrana nuclear (carioteca), nem núcleo
Ausência de citoesqueleto
Parede celular:
 Protege e sustenta a membrana plasmática
 Complexo de proteínas e peptídeoglicanos
PROCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Citoplasma
 Ribossomos agrupados  Polirribossomos
Material genético
 DNA circular desnudo (não associado a proteínas)
 Nucleoide: região onde se localiza o material genético
PROCARIONTES – ESTRUTURAS NÃO-OBRIGATÓRIAS
Plasmídio:
 Pequeno DNA circular extracromossomial
 Resistência a antibióticos
Mesossomas:
 Invaginações da membrana plasmática
 Respiração celular
PROCARIONTES
Cápsula:
 Envoltório gelatinoso
Fímbrias: 
 Adesão 
Flagelos:
 Locomoção
PROCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
PROCARIONTES – ESTRUTURAS NÃO-OBRIGATÓRIAS
EUCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Podem ser uni ou pluricelulares
Reinos: Animalia, Plantae, Fungi e Protista
Eu = verdadeiro
Karyon = núcleo
São mais complexos que os procariontes
EUCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Riqueza de membranas:
 Membrana plasmática
 Carioteca
 Sistema de endomembranas
EUCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Presença de núcleo:
 Responsável pelo controle de todas as funções celulares
 Contém o material genético da célula
Material genético:
 DNA associado a proteínas
EUCARIONTES – CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Presença de citoesqueleto:
 Rede tridimensional de proteínas responsável pela forma e 
pelos movimentos celulares
Citoplasma:
 Subdividido em compartimentos membranosos
 Organelas 
PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE CÉLULA PROCARIONTE E EUCARIONTE
Célula procarionte:
 Organização simples
 Não possui núcleo
 Pobre em membranas
 Sem citoesqueleto
 DNA desnudo
Célula eucarionte:
 Organização complexa
 Possui núcleo
 Rica em membranas
 Possui citoesqueleto
 DNA combinado com proteínas
PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE CÉLULA PROCARIONTE E EUCARIONTE
CÉLULA VEGETAL E CÉLULA ANIMAL
Células vegetais e animais apresentam diferenças, dentre 
estas, podemos destacar:
Células vegetais possuem organelas chamadas plastídeos:
 Leucoplastos: incolores, armazenamento de amido 
(reserva de energia da célula vegetal)
Cloroplastos: pigmento verde (clorofila), fotossíntese
CÉLULA VEGETAL E CÉLULA ANIMAL
A membrana plasmática das células vegetais é coberta 
pela parede celular, rica em celulose
As células vegetais possuem grandes vacúolosCÉLULA VEGETAL E CÉLULA ANIMAL
 As células animais, por sua vez não apresentam plastídeos
 Sua reserva energética é o glicogênio
 Não possuem clorofila
 Células animais não tem parede celular
 Possuem poucos vacúolos
PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE CÉLULA ANIMAL 
E VEGETAL
Célula vegetal:
 Possui parede celular (celulose)
 Possui plastídeos
 Reserva energética: amido
 Possui clorofila
 Muitos vacúolos citoplasmáticos 
(grandes)
PRINCIPAIS DIFERENÇAS ENTRE CÉLULA ANIMAL 
E VEGETAL
Célula animal:
 Não possui parede celular
 Não possui plastídeos
 Reserva energética: glicogênio
 Poucos vacúolos (pequenos)
VÍRUS
Os vírus não são considerados células verdadeiras
 Não são capazes de se multiplicar sozinhos
 Não possuem todas as enzimas e nem as estruturas 
necessárias para a fabricação de outros vírus
 Não possuem organelas!
VÍRUS
Parasitas intracelulares obrigatórios!
 Induzem a célula a sintetizar proteínas 
que vão formar novos vírus, em vez de 
produzir para a própria célula
 Não possuem atividade metabólica 
quando fora da célula hospedeira
VÍRUS
Os vírus que atacam as células animais não atacam as 
vegetais, e vice-versa
 Vírus animais
 Vírus vegetais
VÍRUS
Cada vírus é formado basicamente por duas 
partes:
 Núcleo: contém o material genético (DNA 
ou RNA)
 Capsídeo: protege o material genético do 
vírus
 Possibilita ao vírus identificar as células 
que ele pode parasitar e facilita a 
penetração do vírus nas células
VÍRUS
Os dois tipos de ácido nucleico – DNA e RNA – jamais 
estão presentes no mesmo tipo de vírus!
Certos vírus maiores e mais complexos apresentam um 
envoltório lipoproteico (envelope)
VÍRUS
REVISANDO...
1. O que é uma célula?
2. Descreva a primeira célula. 
3. De acordo com o estudado sobre a origem das células, como foi possível o surgimento de 
oxigênio na atmosfera primitiva?
4. Como surgiram as primeiras células eucariontes? 
5. O que diz a teoria da endossimbiose?
6. Dentre os 5 reinos aos quais os seres vivos pertencem, onde encontramos os seres procariontes e 
os seres eucarionte?
7. Quais as principais diferenças entre procariontes e eucariontes
8. Cite as estruturas não-obrigatórias das células procariontes e sua função. 
9. Cite as principais diferenças entre células animais e vegetais.
10.Quais são as características dos vírus que os diferenciam dos demais seres vivos? 
PROCARIONTES X EUCARIONTES
Procariontes:
 Organização simples
 Não possuem núcleo
 Pobres em membranas
 Sem citoesqueleto
 DNA desnudo
Eucariontes:
 Organização complexa
 Possuem núcleo
 Ricos em membranas
 Citoesqueleto presente
 DNA combinado com proteínas
CÉLULA ANIMAL X VEGETAL
Animal:
 Não possui parede celular
 Não possui plastídeos
 Reserva energética: glicogênio
 Poucos vacúolos (pequenos)
Vegetal:
 Possui parede celular (celulose)
 Possui plastídeos
 Possui clorofila
 Reserva energética: amido
 Muitos vacúolos citoplasmáticos (grandes)