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3/6/2017 1 SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR Aula 01: Introdução ao estudo das células ORGANIZAÇÃO CELULAR DOS SERES VIVOS 1 TIPOS DE CÉLULAS 2 OS VÍRUS 3 MÉTODO DE ESTUDO DAS CÉLULAS 4 MICROSCOPIA ÓPTICA 5 PRÓXIMOS PASSOS MICROSCOPIA ELETRÔNICA 6 Biologia Celular Conteúdo desta aula AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 2 AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Todo ser vivo é formado por células. A célula é a unidade estrutural e funcional, fundamental dos seres vivos. Tecido nervoso Forma a substância cinzenta do cérebro. Tecido muscular Os músculos dos braços são formados por tecido muscular estriado. Tecido epitelial A camada superficial da pele é o tecido mais extenso do Corpo humano e uma das variedades de tecido epitelial. Tecido conjuntivo O tecido sanguíneo é um dos tipos de tecido conjuntivo. AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Quando a célula não vai bem, o corpo também não vai bem. Tumor benigno Tumor maligno Tumor (neoplasia) é um termo usado para designar uma proliferação celular anormal, excessiva e descoordenada, que não cessa quando o estímulo inicial termina. 3/6/2017 3 AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Quando a célula vai bem, o corpo também vai bem. Sem atividade física Com atividade física Fibra muscular Fibra muscular Células-tronco musculares se proliferam e transformam em fibras musculares. Mais fibras musculares Maiores músculos e mais força. AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Nós nos originamos a partir da fusão de duas células. Corona radiada Primeiro corpúsculo polar Grânulos corticais Zona pelúcida Espermatozoide Espermatozoide fecunda o óvulo/ovócito II 3/6/2017 4 AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Existe uma grande variedade de formatos de células. Espermatozoide Neurônio Célula do rim Hemácia Célula muscular lisa Níveis de organização: Unicelular e Pluricelular 3/6/2017 5 AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Seres Unicelulares Existem dois níveis de organização celular: Seres unicelulares e pluricelulares. Bactérias Ameba Leveduras (fungos) Euglena (algas unicelulares flageladas) Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Ameba comendo Paramécio (protozoários - unicelulares) 3/6/2017 6 Biologia Celular Organização celular dos seres vivos Seres Pluricelulares • Algas; • Fungos; • Plantas; • Animais. AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Organização celular dos seres vivos • Células; • Tecidos; • Órgãos; • Sistemas; • Organismo. Em seres pluricelulares observamos a organização: Organismo Sistema Órgão Tecido Célula AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 7 Biologia Celular Tipos de Células • Eucariontes; • Procariontes. Existem dois tipos básicos de células: Núcleo Citoplasma Organelas citoplasmáticas delimitadas por membranas Membrana plasmática Célula eucariótica MesossomoCitoplasma Ribossomos Nucleóide Parede celular Membrana plasmática Célula procariótica (bactéria) AULA 01: Introdução ao estudo das células PROCARIONTE 3/6/2017 8 Biologia Celular Tipos de Células Citoplasma Fimbrias Parede celular Cápsula Mesossomo Membrana citoplasmática Ribossomo DNA Flagelo Plasmídeo Características das células procariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Tipos de Células • São encontradas em bactérias e outros seres vivos similares; • São células muito simples e pequenas; • São pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática; • Não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso. Características das células procariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 9 Biologia Celular Tipos de Células • Apresentam material genético (molécula de DNA) circular • Não apresentam um citoesqueleto; • Não se dividem por mitose e meiose; • A maioria se divide por fissão binária. Características das células procariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Tipos de Células Divisão binária da bactéria 3/6/2017 10 EUCARIONTE Biologia Celular Tipos de Células Características das células eucariontes: Lisossoma Mitocôndria Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centrossoma Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina Nucléolo Membrana nuclear Núcleo AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 11 Biologia Celular Tipos de Células • São encontradas em protozoários, fungos, plantas e animais; • São células mais complexas e maiores; • São ricas em membranas, apresentando outras membranas além da membrana plasmática; • Possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica limitado à um espaço denominado núcleo. Características das células eucariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Tipos de Células • Apresentam material genético composto por várias moléculas de DNA lineares, que formam os cromossomos; • Apresentam um citoesqueleto; • Se dividem por mitose e meiose; • Possuem diversas organelas citoplasmáticas. Citoesqueleto distribuído por todo o citoplasma celular conferindo forma à célula. Célula animal marcada para evidenciar microtúbulos (B) e filamentos de actina (A). O DNA nuclear está marcado em “C”. Características das células eucariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 12 Biologia Celular Tipos de Células Procariontes Eucariontes Cariomembrana Ausente Presente Organelas Ausentes Presente Citoesqueleto Ausente Presente Mitose/meiose Ausente Presente Genoma DNA circular DNA linear Características das células procariontes e eucariontes: AULA 01: Introdução ao estudo das células EUCARIONTE: ANIMAL E VEGETAL 3/6/2017 13 Biologia Celular Tipos de Células As células eucariontes podem ser classificadas como células ANIMAIS e células VEGETAIS. Mitocôndria Peroxissoma Membrana plasmática Parede celular Parede da célula adjacente Cloroplasto Plasmodesmos Filamentos intermédios Microtúbulos Microfilamentos Tonoplasto Vacúolo central Ribossomos Complexo de Golgi Centrossoma Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Membrana nuclear Nucléolo Cromatina Núcleo C it o sq u el et o Lisossoma Mitocônda Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centrossoma Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina Nucléolo Membrana nuclear Núcleo AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Tipos de Células As células eucariontes podem ser classificadas como células ANIMAIS e células VEGETAIS. Lisossoma Mitocônda Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centriolo Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina NucléoloMembrana nuclear Núcleo AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 14 Biologia Celular Tipos de Células As células eucariontes podem ser classificadas como células ANIMAIS e células VEGETAIS. Mitocôndria Peroxissoma Membrana plasmática Parede celular Parede da célula adjacente Cloroplasto Plasmodesmos Filamentos intermédios Microtúbulos Microfilamentos Tonoplasto Vacúolo central Ribossomos Complexo de Golgi Centrossoma Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Membrana nuclear Nucléolo Cromatina Núcleo C it o sq u el et o AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Tipos de Células Características das células animais e células vegetais: Células Animais Células Vegetais Centríolos Presentes Ausentes Cloroplastos Ausentes Presentes Vacúolo central Ausentes Presentes Parede celular Ausente Presentes AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 15 Biologia Celular Os Vírus • Os vírus são acelulares; • Os vírus não possuem metabolismo próprio; • Os vírus são seres vivos? Protease Membrana lipídica NucleocapsídeoGenoma RNA Viral AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Características dos vírus • Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo; • O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico derivado das membranas celulares; Capsídio DNA AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 16 Biologia Celular Características dos vírus • Possuem um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA; • Existem vírus com DNA de fita dupla, simples, RNA de fita dupla ou simples; AULA 01: Introdução ao estudo das células Vírus Hepatite B DNA Viral DNA Polimerase Biologia Celular Características dos vírus A B • São parasitas intracelulares obrigatórios; • Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células; AULA 01: Introdução ao estudo das células A. Lítico DNA viral comanda as ações da célula e gera RNAm viral. Ocorrem lises. B. Lisogênico DNA é incorporado, mas não há interferência no metabolismo celular 3/6/2017 17 Biologia Celular Características dos vírus • Parasitam todos os tipos de células. Vírus Célula Animal Célula Vegetal Bactéria Fungo Protozoário AULA 01: Introdução ao estudo das células Introdução à Microscopia 3/6/2017 18 Biologia Celular Método de Estudo das Células AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Método de Estudo das Células As células são microscópicas • As células são estruturas muito pequenas e, por isso, não podem ser vistas sem o uso de um microscópio; • As estruturas intracelulares são ainda menores, e são necessários microscópios específicos, com poder de resolução maior. Células vermelhas do sangue (10,000 nm) 0 75 150 225 300 nm 2500 nm 0 750 nm 0 375 Escala microscópica mostrando a relação real do tamanho das células e das partículas virais. E. coli (1000 nm x 3000 nm) Poliovírus (30 nm) Pox Vírus (200 nm x 300 nm) Bacteriófago T4 (50 nm x 225 nm) Vírus mosaico do tabaco (15 nm x 300 nm) BACTERIÓFAGO MS2 (24 nm) AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 19 Biologia Celular Método de Estudo das Células • O olho humano tem poder de resolução de 0,1 mm (100µm); • O poder de resolução dos microscópios variam conforme o tipo de microscópio. Poder de resolução AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Método de Estudo das Células 1590: Zacharias Janssen inventou o microscópio. AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 20 Biologia Celular Microscopia Óptica • Óptica = LUZ • Foi o primeiro microscópio desenvolvido, que permitiu o conhecimento da célula a partir da sua visualização; • Possui um conjunto de lentes que aumenta o objeto 1.000 a 1.500 vezes e permite a sua visualização com um poder de resolução de 0,2µm. AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Microscopia Óptica Base ou pé Braço Lentes oculares Tubo ou canhão Lentes Objetivas Platina ou bandeja Macrométrico Micrométrico Lâmpada Lentes condensadoras Diafragma AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 21 Biologia Celular Microscopia Eletrônica • Eletrônica – ELÉTRONS • Usa um feixe de elétrons para a formação de uma imagem ampliada do objeto examinado; • Permite a observação de subestruturas celulares e até de macromoléculas, com poder de resolução muito maior AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Microscopia Eletrônica de transmissão • Um feixe de elétrons atravessa as estruturas e a imagem se forma a partir da dispersão dos elétrons; • Possui poder de resolução de 3ƞm, o que permite a visualização de estruturas com aumento de até 500.000 vezes, como a membrana plasmática e as organelas celulares. AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 22 Biologia Celular Microscopia Eletrônica de transmissão Macrófago de peritônio de camundongo (membrana de revestimento abdominal) Corte transversal de um axonema do cílio (estrutura contrátil) AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Microscópio Eletrônico de Varredura • Neste tipo de microscópio, o feixe de elétrons não atravessa a estrutura, apenas incide sobre sua superfície e é refletido, formando uma imagem tridimensional de sua superfície; • Possui poder de resolução de 10ƞm, o que permite a visualização da superfície das células e tecidos com alta fidelidade e riqueza de detalhes. AULA 01: Introdução ao estudo das células 3/6/2017 23 Biologia Celular Microscópio Eletrônico de Varredura Cílios do epitélio do pulmão Estereocílio do ouvido de sapo AULA 01: Introdução ao estudo das células Biologia Celular Práticas em laboratório Boas práticas laboratoriais: BIOSSEGURANÇA - EPI Jaleco Sapato fechado Calça jeans Saúde = BRANCO 3/6/2017 24