CITOLOGIA - Estrutura, funções e evolução das células

Prévia do material em texto

Estrutura, funções e evolução 
das células
Disciplina de Biologia (Citologia)
Prof Tulio Lins
Definição de Biologia
Organização Celular dos seres vivos
Tipos de Células
• Existem basicamente 2 tipos de 
células:
–Procarionte
–Eucarionte
Procariotos
Procariotos
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
• Os procariontes não possuem um
citoesqueleto (responsável pelo
movimento e forma das células).
– A forma simples das células procariontes, que
em geral é esférica ou em bastonete , é
mantida pela parede extracelular,
sintetizada no citoplasma e agregada à
superfície externa da membrana celular.
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
Clostridium tetani
Tétano
(Bactéria anaeróbia)
Bordetella pertussis
“Coqueluche”
(Bactéria aeróbia)
Estrutura e Organização da Célula Procariótica
Membrana
Citoplasma
Núcleo
Organelas
Estrutura e Organização da Célula Eucariótica
Estrutura e Organização da Célula Eucariótica
• Existe grande variabilidade na forma das
células eucarióticas.
– Geralmente o que determina a forma de uma
célula é sua função específica.
– Outros determinantes da forma de uma célula
• O citoesqueleto presente em seu citoplasma
• A ação mecânica exercida por células adjacentes
• A rigidez da membrana plasmática
Estrutura e Organização da Célula Eucariótica
• As células eucariontes são usualmente maiores
e estruturalmente complexas.
• As organelas presentes no citoplasma possuem
papéis específicos definidos por reações
químicas.
• A presença ou ausência de determinadas
organelas definirá se a célula é vegetal ou
animal.
Estrutura e Organização da Célula Eucariótica
Células procariontes Células eucariontes
Envoltório nuclear Ausente Presente
DNA Desnudo Combinado com proteínas
Cromossomas Únicos Múltiplos
Nucléolos Ausentes Presentes
Divisão Fusão binária Mitose e meiose
Ribossomas 70S* (50S + 30S) 80S (60S + 40S)
Endomembranas Ausentes Presentes
Mitocôndrias Ausentes Presentes
Cloroplastos Ausentes Presentes em células vegetais
Parede celular Não celulósica Celulósica em células vegetais
Exocitose e endocitose Ausentes Presentes
Citoesqueleto Ausente Presente
*S corresponde a unidades Sverdberg de sedimentação, que depende do tamanho molecular.
Quadro retirado do livro: DE ROBERTIS - HIB - Bases da Biologia Celular e Molecular, 3ª edição, Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.
Célula Animal e Vegetal
COMPONENTES ESTRUTURAIS DAS 
CÉLULAS EUCARIOTAS / ORGANELAS
A função básica da membrana plasmática é regular a passagem e a
troca de substâncias entre a célula e o meio em que ela se
encontra. Também é função da membrana plasmática a proteção
da célula.
Membrana Plasmática
•Atua como transportador de substâncias.
•Há duas formas:
•O R.E. liso
•onde há a produção de lipídios,
hormônios esteróides. Também
participa de processos de
desintoxicação
•O R.E. rugoso
•Onde se encontram aderidos a sua
superfície externa os ribossomos
•Local de produção de proteínas, as
quais serão transportadas
internamente para o Complexo de
Golgi.
Retículo Endoplasmático
•São bolsas membranosas e achatadas, que podem transformar substâncias
que chegam via retículo endoplasmático.
•Podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão
atuar fora dela (enzimas por exemplo).
•Produzem ainda os lisossomos.
Complexo de Golgi
•Organela formada por duas membranas lipoprotéicas. Dentro delas se realiza o
processo de extração de energia dos alimentos: Respiração celular.
•Mitocôndrias possuem material genético diferente do restante da célula
•Autoduplicação – DNA, RNA e ribossomos
Mitocôndria
•Estrutura que apresenta
enzimas digestivas capazes de
digerir um grande número de
produtos orgânicos.
• Realiza a digestão intracelular.
Lisossomo
São estruturas cilíndricas, geralmente encontradas aos pares.
Os pares participam da divisão celular, “orientando”o
deslocamento dos cromossomos para as células que estão sendo
formadas.
Centríolo
• Função: síntese de proteínas
• Existem em todas as células
• Podem ser encontrados livres no citoplasma 
(procariontes) ou presos a carioteca ou retículo 
endoplasmático rugoso (eucariontes)
Ribossomos
•Geralmente tem forma esférica.
•Na maioria dos casos, ele fica no centro da
célula.
•A sua função é comandar todas as atividades
da célula, através das instruções fornecidas
pelos genes.
•O núcleo possui:
•Membrana nuclear ou carioteca:
uma membrana que o separa do
citoplasma;
•Suco nuclear: um líquido que o
preenche completamente;
•Nucléolos: são corpúsculos
arredondados;
•Cromossomos: são responsáveis
pela transmissão dos caracteres
hereditários.
Núcleo
São aglomerados de moléculas de RNA ribossômico,
ou seja, RNA que entrará na composição dos
ribossomos.
Nucléolo
Cromossomos
Parede Celulósica
Memb. Plasmátia
Nucléolo
Cromatina
Cariteoca
Poro
Complexo 
de Golgi
Mitocôndria
Ergastoplasma
Ribossomo
Cloroplasto
Vacúolo
Célula Vegetal
Organela que é a sede da fotossíntese, pois contém moléculas
de clorofila que capturam a luz solar e produzem moléculas
como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para
a geração de energia.
Cloroplasto
Constituída por celulose e também por
glicoproteínas (açúcar + proteína); juntas essas duas
membranas formam uma estrutura muito
resistente.
Parede Celulósica
Estrutura derivada do retículo endoplasmático que
pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas
outras substâncias.
Vacúolo
Pluricelulares
Origem e evolução das células
Origem e evolução das células
Origem e evolução das células
Capazes de sintetizar moléculas complexas a partir de 
substâncias muito simples e da energia solar
A manutenção de vida na 
Terra dependeu do 
surgimento de células 
autotróficas
Com o oxigênio molecular na atmosfera, o que aconteceu aos 
organismos anaeróbicos restantes com os quais a vida tinha 
começado?
• Foram extintos ou desenvolveram a capacidade para a respiração ou
encontraram nichos onde o oxigênio estivesse largamente ausente,
de forma a dar continuidade ao seu modo de vida anaeróbico.
• Tornaram predadores ou parasitas das células aeróbicas.
• Formaram uma íntima associação com um tipo aeróbico de célula,
passando a viver em simbiose.
Esta é a explicação mais plausível para a organização metabólica das 
células eucarióticas atuais.
Esquematização da teoria endossimbiótica 
• MEMBRANA PLASMÁTICA, PROTETORA e 
REGULADORA (entrada e saída de substâncias da célula) (torna o 
meio intracelular diferente do ponto de vista físico-químico do meio 
externo). 
• SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS (formação de dobras, 
cisternas, vesículas, compartimentos e retículos originados da membrana 
primordial).
DO PROCARIONTE RUMO AO EUCARIONTE:
Esse sistema possibilitou: 
• MAIOR CRESCIMENTO CELULAR;
• MAIOR ESPECIALIZAÇÃO (DIVISÃO DE TAREFAS E EFICIÊNCIA 
METABÓLICA);
• MAIOR PROTEÇÃO DO MATERIAL HEREDITÁRIO;
• MAIOR DIVERSIDADE DE ROTAS METABÓLICAS;
• FACILIDADE NO CONTATO E NA AGLOMERAÇÃO 
INTERMOLECULAR
DO UNICELULAR AO MULTICELULAR:
Mais da metade da biomassa da Terra é 
formada por bactérias e protozoários 
SERES UNICELULARES 
Qual a vantagem 
evolutiva dos seres 
multicelulares?
• PROTEÇÃO DOS ÓRGÃOS INTERNOS (REPRODUTORES);
• EXPLORAÇÃO DE NOVOS AMBIENTES MAIS AGRESSIVOS:
• EXPRESSÃO DIFERENCIADADOS GENES COM CONSEQUENTE 
ECONOMIA ENERGÉTICA:
• SURGIMENTO DE NOVOS PADRÕES DE 
COMUNICAÇÃO ENTRE AS CÉLULAS = DESENVOLVIMENTO 
EMBRIONÁRIO;
• CRIAÇÃO DE MEMÓRIA CELULAR;
• DIVERSIDADE DE FUNÇÕES CELULARES E EFICÁCIA 
METABÓLICA.
Desenvolvimento dos Organismos Multicelulares
Animal ou planta inicia sua vida a partir de uma única célula, um ovo 
fertilizado.....
• Durante o desenvolvimento, esta célula se divide repetidamente
para produzir várias células diferentes em um modelo final de
grande complexidade e precisão.
• O genoma determina o modelo, e o quebra-cabeça de
desenvolvimento biológico é compreendido.....
• O genoma é normalmente idêntico para cada célula, as células
diferem não porque elas contém informações genéticas diferentes,
mas porque os genes se expressam diferentes.
Esta expressão seletiva dos genes controla 4 processos essenciais 
durante o desenvolvimento do embrião:
• (1) proliferação celular – produzindo muitas células;
• (2) especialização celular – criando células com características 
diferentes em diferentes locais/posições;
• (3) interação celular – coordenando o comportamento da 
célula com células vizinhas;
• (4) movimento celular – rearranjando as células para formar 
tecidos estruturados e órgãos.
Vamos entender melhor a origem da
vida…Pesquise o assunto.
• Você se envolveu em um ambicioso projeto de pesquisa:
criar vida em um tubo de ensaio. Você ferve uma mistura
rica de extrato de levedura e aminoácidos em um frasco
junto com uma quantidade de sais inorgânicos
sabidamente essenciais a vida. Você sela o frasco e
permite que ele esfrie. Após vários meses, o líquido está
claro como sempre e não existem sinais de vida. Um
amigo sugere que a exclusão de ar foi um erro, já que a
vida, como sabemos, requer oxigênio. Você repete o
experimento, mas dessa vez deixa o frasco aberto à
atmosfera. Para o seu grande prazer, o líquido se torna
turvo após poucos dias e, sob o microscópio, você
visualiza bonitas células que claramente estão crescendo
e se dividindo.
• Esse experimento prova que você conseguiu gerar uma
nova forma de vida?
• Para uma resposta correta, consulte os experimentos de
Louis Pasteur.