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APOSTILA DE BIOLOGIA CELULAR (4452) 10 BIMESTRE CURSO DE AGRONOMIA PROF. SANDRA A. DE OLIVEIRA COLLET ALUNO _____________________________RA_________ 2013 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGIA, BIOLOGIA CELULAR E GENÉTICA PROGRAMA DE DISCIPLINA de BIOLOGIA CELULAR TEÓRICO: 01. Visão geral da célula 02. Composição química da célula 03. Membrana Plasmática; estrutura, composição química e permeabilidade 04. Citoesqueleto e o movimento celular 05.Organelas envolvidas na síntese, segregação e seleção de proteínas: Retículo Endoplasmático,Complexo de Golgi, Endossomo e Lisossomo 06. Processos bioenergéticos: Mitocôndrias e Cloroplastos 07. Peroxissomo e Glioxissomo; 08. Componentes do núcleo interfásico: estrutura e função 09. Cromatina,e Cromossomos metafásicos 10. Ciclo celular: Interfase e Mitose 11. Meiose e suas implicações genéticas. PRÁTICO: 01. Microscopia de luz: bases teóricas e manuseio; 02. Diferença entre célula animal e vegetal; 03. Identificação de organismo eucarioto e procarioto; 04. Identificação de proteínas; 05. Identificação de carboidratos e lipídios; 06. Identificação de DNA; 07.Análise e interpretação de eletromicrografias de: membranas, complexo de Golgi, citoesqueleto, retículo endoplasmático, lisossomos, mitocôndrias, cloroplastos e peroxissomos; 08. Identificação de núcleo e nucléolo; 09. Identificação de cromossomos metafásicos; 10. Identificação das fases da Mitose; 11. Identificação das fases da Meiose. REFERÊNCIAS Básicas(Disponibilizadas na Biblioteca ou aquisições recomendadas) ALBERTS,B.,BRAY, D., HOPKINS, K., JOHNSON, A. , LEWIS, J., RAAF, M., ROBERTS, K., WALTER, P.Fundamentos de Biologia Celular: Uma Introdução à Biologia Molecular da Célula.2ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul. 2006. 740p. De ROBERTIS, E. D. P. HIB, J.Bases da Biologia Celular e Molecular.3ª ed., Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan, 2001. DE ROBERTIS, E. M.F.eHIB, J. e PONZIO. R.Biologia Celular e Molecular.14ª ed. Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan. 2003. JUNQUEIRA, I. C. e CARNEIRO, J.Biologia Celular e Molecular.8ª ed. Rio de Janeiro: GuanabaraKoogan, 2005. Complementares ALBERTS,B.,BRAY, D., LEWIS, J., RAAF, M., ROBERTS, K., WATSON, J. D.Biologia Molecular da Célula.Trad:Simonetti,A.B.etal.,4ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul Ltda. 2004. POLLARD, T.D.BiologiaCelular.USA:Elsevier, 2006, 816p. ZAHA, A., FERREIRA,H.B., PASSAGLIA,L.M.P.Biologia Molecular Básica.3ª ed., Porto Alegre: Mercado Aberto. 2003, 421p. Teoria Celular: Todos os organismos vivos são formados por células, e todas as células provêm de uma célula preexistente Célula DEFINIÇÕES: - É a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos. -Uma solução aquosa de compostos químicos que reagem formando estruturas e determinando uma dinâmica funcional. Todos os seres vivos podem ser classificados em: PROCARIOTOS: Possuem células procarióticas (do grego pró = antes + káryon = núcleo), não possuem núcleo*; EUCARIOTOS: Possuem células eucarióticas (do grego eũ = verdadeiro + káryon = núcleo), apresentam núcleo*. *Esta é a principal diferença, mas existem várias outras... PROCARIOTO X EUCARIOTO Cromossomo único → DNA circular Exceções Lineares Streptomyces lividans Rhodococcus fasciens Espiroquetas (Borrelia) PROCARIOTO X EUCARIOTO Molécula de DNA fita dupla circular de 4,2 X 10³ pb. O DNA de eucariotos são moléculas lineares, o número de moléculas é variável , e é característico de cada espécie. PROCARIOTO X EUCARIOTO Bactéria Escherichia coli Célula Procariótica Methanopyrus (arqueobactéria) Bacillus sp Cianobactéria Anabaena azollae Célula Procariótica Dois grupos de organismos possuem células procarióticas : Eubacteria e Archaea Archaea é um dos reinos de seres vivos relacionados com as bactérias, sobrevivem em lugares extremos, como fontes de água quente, lagos e mares muito salinos, pântanos (onde produzem metano) e ambientes ricos em gás sulfídrico e com altas temperaturas. Há ainda aquelas que vivem no trato intestinal de alguns animais produzindo metano. As archaea são semelhantes as bactérias na estrutura celular e metabolismo, mas quanto aos processos de transcrição e tradução são idênticos aos eucariotos. As archaea diferentes das bactérias possuem membrana celular com lipídios compostos de glicerol – éter , e em bactérias e eucariotos que são compostos de glicerol-éster. As archaea não possuem parede celular com peptidoglicanos* como as eubactérias e a estrutura dos flagelos é também diferente nestes 2 grupos. *Peptidoglicano: é um heteropolissacarídeo ligado a peptídeos presente na parede de eubactérias. É formado por 2 tipos de açúcares alguns aminoácidos. O peptidoglicano confere rigidez a parede celular de bactérias, determina a forma da bactéria e a protege da lise osmótica, quando em meio hipotônico. Agentes que destroem ou inibem peptidoglicanos são bactericidas ou antibióticos A lisozima é uma enzima que pode quebrar a estrutura química do peptidoglicano. Esta enzima é encontrada em secreções como a lágrima, a saliva e o colostro. A penicilina é um antibiótico que inibe enzimas responsáveis pela síntese do peptidoglicano. Grand Geyser, Parque Nacional de Yellowstone As células eucarióticas podem ser encontradas em seres unicelulares e pluricelulares. Exemplos de eucariotos unicelulares: protozoários e leveduras (fungos). Exemplos de eucariotos pluricelulares: fungos, animais e plantas. Alga Chlamydomonas Eucarioto unicelular e fotossintetizante Leveduras saccharomyces cerevisiae Exemplo de eucarioto unicelular Entamoeba histolytica Paramecium Protozoários – eucariotos unicelulares Célula eucariótica animal Diferentes tipos celulares em animais, mas todas tem a mesma origem!!! Diferentes tipos celulares Célula vegetal – estruturas específicas Parede celular plasmodesmos Plastos vacúolo Célula eucariótica vegetal Diferentes células na planta, e todas tem a mesma origem!!! Vimos que nos organismos multicelulares dos exemplos (animal e vegetal), diferentes células do organismo tem a mesma origem – célula ovo ou zigoto - Esta primeira célula do organismo é resultante da fecundação – união dos gametas masculino e feminino. Expressão gênica diferencial Com o desenvolvimento ... Células diferentes na forma, no tamanho, na função, etc... A célula individual é a unidade mínima de autoreprodução, e é o veículo para a transmissão da informação genética em todos os organismos. Toda célula estoca informação genética de forma única – A dupla hélice de DNA- RNA RNA RNA Transcrição Tradução As proteínas são os principais catalisadores para quase todas as reações químicas na célula, e uma série de outras funções são atribuídas a elas. A função específica de cada proteína depende da sua sequência de aminoácidos, que é determinada pela sequência de nucleotídeos de um segmento correspondente de DNA – o gene que codifica para a proteína - Todas as células de um organismo tem o mesmo DNA (a mesma informação genética). Mas elas diferem porque produzem diferentes RNAs e proteínas. As moléculas de RNAs são as intermediárias entre a molécula de DNA e as proteínas Desta forma, o DNA da célula determina sua química, e a química de todas as células é fundamentalmente similar porque deve ser provida pela síntese de DNA, RNA e proteína. Todos os seres vivos são construídos a partir de um código genético comum, os 4 nucleotídeos e os 20 aminoácidos. Comparações de sequências de DNA revelam relações familiares dos organismos viventes e mostram que os procariotos formam 2 grupos que divergem no curso da evolução (eubacteria e archaea), junto com os eucariotos constituem 3 ramos da arvore da vida. Uma célula completa apresenta as seguintes características: -Presença de uma membrana plasmática que delimita a célula e controla a entrada e saída de substâncias. -Capacidadede produzir suas próprias moléculas. -Capacidade de produção de energia a partir de nutrientes. -Capacidade de se autoreproduzir. Vírus não atende estes requisitos, portanto não é célula. Virus não é organismo vivo!!! Leia Capítulo 1: - Fundamentos de Biologia Celular. Bruce Alberts, et al. 3ª ed., 2011. - Biologia Celular e Molecular. Junqueira & Carneiro. 9ª ed., 2012. Lactobacilos do iogurte Leveduras do fermento Casca do pimentão parte externa cebola Mucosa bucal Folíolo de Elodea Aulas práticas
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