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INTRODUÇÃO À CITOLOGIA E SUAS TÉCNICAS UNINASSAU Disciplina de Citologia e Embriologia Enfermagem Prof.: Celso Alexandre Bacharel em Ciências Biológicas Mestre em Biologia Celular e Molecular Aplicada Doutorando em Genética Células: Aspectos Gerais Microscopia òptica Microscopia Eletrônica Métodos de estudo das células e tecidos INTRODUÇÃO À CITOLOGIA CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Citologia: Kytos (célula) + logos (estudo) • Unidades funcionais e estruturais dos organismos • Possuem obrigatoriamente • Membrana • Citoplasma • Organelas • Material Genético CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • A diversidade celular é gigantesca • Células microscópicas (<0,1mm) • Células macroscópicas (>01mm) Ovócito I de Gallus gallus Alvéolos da laranja Óvulo Humano na ponta de um alfinete CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Existem dois grandes domínios na Natureza • Prokaryota ou Prokarya • Eukaryota ou Eukarya • Critério de classificação • Organização do material genético CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Domínio Prokaryota • Conhecidos como Seres Procariotos • Reino Monera • Bactérias • Arqueobactérias (Arqueas) • Eubactérias • Seres Unicelulares CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Organização Estrutural dos Procariotos • Células sem Carioteca (Membrana Nuclear) CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Cápsula • Parede Celular (Gram + ou -) • Membrana Plasmática • Hialoplasma (Citoplasma) • Ribossomos -> Polirribossomas • Cromossomo Bacteriano e Plasmídeos • Flagelos e Fímbrias CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Cápsula – bactérias patogênicas • Rigidez e Proteção contra: • Fagocitose • Desidratação • Bacteriófagos • Componentes • Glicoproteínas • Polissacarídeos CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Parede Celular • Composta principalmente de peptidoglicano • Mureína • Proteção física • Tensão, dissecação e lise • Confere a classificação de Gram • Positivo ou negativo CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Membrana Plasmática • Composição • Fosfolipoglicoproteica (bicamada fosfolipídica) • Permeabilidade Seletiva • Processos de transporte • Glicocálice • Sinalização celular • Respiração bacteriana CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Hialoplasma (Citosol) • Encontra-se no Citoplasma (espaço celular) • Composição altamente variável • É onde se encontra as organelas celulares e o material genérico bacteriano • Onde ocorre a maioria das reações químicas celulares CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Ribossomos • Organela responsável pela síntese proteica • Podem se aglomerar e formar os polirribossomos CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Cromossomo Bacteriano • DNA circular e desnudo • Possui aproximadamente 1mm de comprimento • Unido à membrana plasmática • Comporta a informação genética CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Plasmídeos • DNA circular • Possui genes que conferem resistência à antibióticos • Possuem replicação independente • Estão livres no hialoplasma CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Flagelos • Composição • Flagelina • Função motora • Diversos tipos • Monótricas (A) • Lofótricas (B) • Anfítricas (C) • Perítricas (D) CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Procariotos • Fímbrias – exclusividade de Gram - • Composição • Pilina e adesinas • Fímbrias de adesão • curtas, finas e rígidas • Fímbrias sexuais (pili) • Maiores e servem como duto de passagem de DNA CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Domínio Eukaryota – Células com Carioteca • Conhecidos como Seres Eucariotos • Reinos • Protoctista - Unicelulares • Fungi • Plantae • Animalia Protista Mastigophora Fungo Neotyphodium coenophialum Célula Epitelial Humana Alga Elodea canadensis CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Parede Celular – Fungos e Plantas • Membrana Plasmática • Hialoplasma • Organelas especializadas • Membrana Nuclear ou Carioteca (Núcleo) • Cromossomos • Flagelos e cílios CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Parede Celular • Fungos • Quitina • Plantas • Celulose • Proteção física e osmótica • Comunicação entre as células CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Parede Celular - Fungos CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Parede Celular - Vegetais CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Membrana Plasmática • Mesma estrutura e função dos procariotos • Pequenas diferenças • Principalmente no Glicocálice • Não é responsável pela respiração CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Membrana Plasmática CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Hialoplasma • Mais complexo que os procariotos • Diversidade maior de organelas CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Hialoplasma • Organelas MITOCÔNDRIAS Respiração celular RIBOSSOMOS Síntese Proteica RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO Síntese e transporte proteico RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Síntese e Transporte de Lipídeos COMPLEXO DE GOLGI Secreção Armazenamento Lisossomos Acrossomo LISOSSOMOS Digestão Celular CENTRÍOLOS Formam cílios, flagelos e o fuso mitótico Não existe em células vegetais CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Membrana Nuclear ou Carioteca • Duas membranas concêntricas • Continuação à membrana do Retículo Endoplasmático • Possui poros – entrada e saída controlada de substâncias • Principalmente proteínas sinalizadas CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Membrana Nuclear ou Carioteca CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Cromossomos CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Cromossomos – Empacotamento do DNA CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Flagelos e cílios • Composição • Microtúbulos – tubulina • Têm origem dos centríolos • Locomoção (espermatozóide), defesa do organismo (células epiteliais da traqueia), deslocamento de outras células (óvulo na tuba uterina) CÉLULAS: ASPECTOS GERAIS • Componentes Estruturais dos Eucariotos • Flagelos e cílios Flagelo Células: Aspectos Gerais Microscopia òptica Microscopia EletrônicaMétodos de estudo das células e tecidos INTRODUÇÃO À CITOLOGIA MICROSCOPIA ÓPTICA • Hans e Zaccharias Janssen (1590) • Aparelho com duas lentes que chamaram de microscópio • Robert Hooke (1665) • Analisa um pedaço de cortiça • Dá o nome aos espaços de células (pequenas celas) MICROSCOPIA ÓPTICA • Theodor Schwann (1839) • Observa existência de células nos animais e vegetais • A partir de então os microscópios ópticos se modernizaram MICROSCOPIA ÓPTICA • Princípio da microscopia óptica • Utilizar um conjunto de lentes para ampliar o espectro luminoso originário da amostra, e assim ampliar em N vezes o tamanho da imagem formada MICROSCOPIA ÓPTICA • Dimensões Biológicas Dimensões Ramo Estrutura Método de Análise 0,1 mm ou mais Anatomia Órgãos Olho nu ou lupa 100-10µm Histologia Tecidos Microscopia Óptica 10-0,2µm (200nm) Citologia Células Eucariotas Microscopia Óptica Bactérias Microscopia de Raio X 200-1nm Morfologia submicroscópica Componentes celulares Microscopia de Polarização Ultra-estrutura Vírus Microscopia Eletrônica Menos de 1nm Biologia Molecular Moléculas Microscopia Eletrônica Estrutura Molecular e Atômica Disposição dos Átomos Difração de raios X MICROSCOPIA ÓPTICA MICROSCOPIA ÓPTICA Células: Aspectos Gerais Microscopia òptica Microscopia Eletrônica Métodos de estudo das células e tecidos INTRODUÇÃO À CITOLOGIA MICROSCOPIA ELETRÔNICA • Princípio da microscopia eletrônica • Ao invés de utilizar a luz (fóton) como na microscopia óptica, esta se baseia na interação de elétrons incidentes sobre a amostra a ser estudada MICROSCOPIA ELETRÔNICA MICROSCOPIA ELETRÔNICA MICROSCOPIA ELETRÔNICA • Porque a resolução do microscópio eletrônico é maior que a do óptico? R:tamanho da onda eletromagnética Fótons Elétrons MICROSCOPIA ELETRÔNICA • Microscopia eletrônica de Transmissão • geram imagens ou figuras de difração • São facilmente moldáveis • Campo claro • Campo escuro • Alta resolução MICROSCOPIA ELETRÔNICA • Microscopia eletrônica de Varredura • Alta resolução • Mostra variações espaciais (relevo, textura) • Os sinais de maior interesse: • Elétrons secundários • fornecem imagem de topografia • Elétrons retroespalhados • fornecem imagens características de variação de composição . MICROSCOPIA ELETRÔNICA • Microscopia eletrônica de Varredura Células: Aspectos Gerais Microscopia òptica Microscopia Eletrônica Métodos de estudo das células e tecidos INTRODUÇÃO À CITOLOGIA MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • É um conjunto de operações empregado em um material organizado (tecido biológico), com o objetivo de possibilitar seu estudo por meio de um microscópio, possibilitando a observação de estruturas não visíveis ao olho nu MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • É um conjunto de operações empregado em um material organizado (tecido biológico), com o objetivo de possibilitar seu estudo por meio de um microscópio, possibilitando a observação de estruturas não visíveis ao olho nu MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Passos que podem existir na Técnica Histológica • Obtenção • Espalhamento e Fixação do material • Lavagem e Desidratação • Inclusão • Microtomia • Coloração e Montagem • Observação MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Obtenção • Etapa muito importante • Delimita a qualidade de seu material • Deve ser realizada com o máximo de assepsia • Pode-se obter material de diversas maneiras MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Obtenção • Esfregaço bucal MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Obtenção • Sangue periférico MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Obtenção • Biópsia MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Obtenção • Necrópsia MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Espalhamento e fixação • Permite uma análise de estruturas de forma separada • Prepara o material para os procedimentos seguintes • Diversas maneiras de espalhar e fixar o material MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Espalhamento • Estiraço MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Espalhamento • Esmagamento MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Espalhamento • Gotejamento MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Fixação • Uso de substância fixadora • Fromol • Carnoy (3 etanol:1 ác. Acético) • Acetona • Glutaraldeído • Tetróxido de Ósmio MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Lavagem e Desidratação • Com o material fixado retira impurezas e o excesso de água • Diversas substâncias (ácidas, básicas, salinas...) • Desidratação pode ser a vácuo, com uso da temperatura, com uso de álcool ou outras substâncias MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Inclusão • Utiliza-se principalmente a parafina • resinas plásticas, como o glicol metacrilato • Prepara o material para o uso do micrótomo MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Microtomia • Utilizando o micrótomo, visa “fatiar” o tecido para a visualização no microscópio MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Coloração • Impregnar as estruturas a serem visualizadas com uma substância que dá contraste • Natureza química do corante define sua afinidade por determinada estrutura ou molécula celular • Maioria de natureza orgânica e aromática • ligação eletrostática ou salina MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Coloração • Básicos • Azul de metileno e Água iodada – núcleo • Vermelho neutro – Vacúolos • Ácidos • Eosina e Fucsina ácida – Citoplasma • Neutros • Violeta de Genciana – Cromossomos • Soluto de lugol - Amido, paredes celulósicas MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS Corante O que detecta Tecido e Órgão Cores Giemsa Células hematopoiéticas Medula óssea e baço Núcleos - azul; granulações acidófilas - rosa; granulações basófilas - azul Reticulina Fibras reticulares Tecido hepático Fibras de reticulina - preto; núcleos - vermelho Orceína Fibras elásticas Tecido pulmonar, artérias de grande calibre Fibras elásticas - castanho escuro; núcleos - azul; fibras de colagénio e restantes estruturas - incolores Tricómio de Masson Fibras de colagénio Útero, apêndice fibras - azul; núcleos - azul/preto; músculo, citoplasma, eritrócitos e queratina - vermelho; grânulo argirófilos - preto ou vermelho Metanamina Prata Membrana Basal Rim membranas basais - preto; fundo - verde ou vermelho PAS com e sem diastase Glicogénio Fígado núcleos - azul; mucinas neutras e algumas mucinas ácidas - magenta; membrana basal - magenta; parede de fungos - magenta; glicogénio - magenta no sem diastase e incolor nocom diastase MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS Azul de Alcian pH=1 Mucinas ácidas sulfatadas Intestino delgado mucinas ácidas sulfatadas - azul pálido; núcleos - rosa avermelhado PAS com Azul de Alcian Mucinas ácidas e neutras Rim Mucinas ácidas - azul; mucinas neutras - magenta; mistura de mucinas ácidas e neutras - púrpura; núcleos - azul pálido Vermelho de congo Amilóide Tecido com amilóide (é uma substância - parte de patologia) núcleos - azuis; amilóide - vermelho (com o polarizador é verde birrefringente - amarelo) Oil Red Lípidos neutros Qualquer um (todos os tecidos contêm lípidos Lípidos - vermelho; núcleos - azul Perl's Pigmentos férricos Pulmão ou fígado com patologia pigmento férrico - azul de prússia; citoplasma (fundo) - rosa avermelhado Halls Pigmentos biliares Fígado ou vesícula biliar bilirrubina (pigmento biliar) - verde esmeralda; colagénio - vermelho; citoplasma (fundo) - amarelo Zhieh-Neelson Micobactéria AAR Tecido infectado pelo M.Tuberculosis micobactérias - rosa avermelhado; componentes acidófilos (fundo) - verde Giemsa modificado Helicobacter pylori Tecido gástrico infectado Microorganismos tipo Helicobacter pylori - azul escuro; fundo - vários tons de azul MÉTODOS DE ESTUDO DAS CÉLULAS E TECIDOS • Técnica Histológica • Montagem • Visa preservar a lâmina pelo maior espaço de tempo possível • Pode-se usar Xilol para lavagem • Meio de montagem como o Bálsamo do Canadá REFERÊNCIAS - De Robertis, E. M. F. Biologia Celular e Molecular. 14ª ed. Guanabara, Rio de Janeiro, 2003. - JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 8ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 2005. - Alberts et al. Biologia Molecular da Célula. 5ª ed. Artmed, Ncaional, 2010. - Cooper, G. M. Hausman, R. E. A célula: uma abordagem molecular. 3ª ed. Artmed, Nacional, 2007. - MAILET, P. Biologia Celular. São Paulo: Editora Santos, 2003. - PADOVAN, P.A;. PADOVAN, I.P.; TAVARES, L.A. Atlas de Morfologia Microscópica. Fotomicrografias e eletromicrografias para o estudo da Citologia. 2.ed. Recife: Editora Universitária da UFPE, 2005. - Carvalho, H. F.; Recco-Pimentel, S. M. A célula. 3ª ed. Roca, 2013.
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