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Introdução à Biologia Celular Profª. Msc. Juliana de Goes Jorge Biologia É uma ciência muito ampla, que se preocupa em estudar todos os seres vivos e compreender os mecanismos que regem a vida. Esse estudo pode ser feito em vários níveis de organização, desde o molecular até o nível das relações entre os seres vivos, e entre eles e o mundo não-vivo. Origem e evolução da Célula Origem e evolução da Célula Origem e evolução da Célula Origem e evolução da Célula Teoria Celular Teoria Celular Teoria Celular Organização dos seres vivos Organização dos seres vivos Organização dos seres vivos CÉLULA TECIDO ÓRGÃO SISTEMA ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA È a unidade fundamental do ser vivo. (todo ser vivo é formado por células) Podem ser encontradas: Isoladas Seres Unicelulares Grupos Ordenados Seres Pluricelulares CÉLULA Ciclo de vida das células: ◦ Lábeis- ciclo de vida curto; alto potencial de reposição. Ex.: hemácias, espermatozóides e óvulos. ◦ Estáveis- podem durar a vida toda e só se dividem, originando outras, se for preciso. Ex.: ossos e fígado. ◦ Permanentes (Perenes)- dividem-se apenas durante a formação do embrião. Ex.: células do coração e neurônios. CÉLULA De acordo com o número, as células podem ser divididas em: ◦ Unicelulares – Bactérias e algas. ◦ Pluricelulares - os demais seres vivos. De acordo com a organização estrutural, as células são divididas em: ◦ Células Procariontes. ◦ Células Eucariontes. CÉLULA Existem 2 tipos básicos de células: Procariontes • Os cromossomos não estão separados dos citoplasmas por membrana. Eucariontes • Com núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear. Existem 2 tipos básicos de células: Procariontes • Os cromossomos não estão separados dos citoplasmas por membrana. Eucariontes • Com núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear. CÉLULA PROCARIONTE Caracteriza-se pela pobreza de membranas; Não possuem membranas separando os cromossomos do citoplasma; Geralmente a única membrana presente é a membrana plasmática. CÉLULA PROCARIONTE Em alguns casos a membrana plasmática se invaginam formando os mesossomos. As células procariontes tem formas simples, em geral esférica ou em bastonete é mantida pela parede extracelular (faltam de um citoesqueleto). CÉLULA PROCARIONTE Os seres com células procariontes são denominados Procariotas. Dentre as procariotas a E. Coli (escherichia coli) é a mais bem estudada por sua simplicidade estrutural e por sua rapidez na multiplicação. CÉLULA PROCARIONTE No citoplasma da E. Coli encontramos 2 ou mais cromossomos idênticos, circulares, ocupando regiões denominadas nucleóide ; Cada cromossomo é constituído por DNA; As células procariontes não se dividem por mitose e sim por fissão binária ou bipartição. CÉLULA PROCARIONTE O surgimento de células eucariontes provém da hipótese de que uma célula procariótica teria sofrido modificações evolutivas. Com a invaginação de membranas; acúmulo de enzimas em compartimentos individualizados, com diferentes composições químicas e funções químicas, surgiram as organelas citoplasmáticas. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Membrana plasmática; Hialoplasma, citossol ou citoplasma fundamental; Organelas citoplasmáticas; Inclusões citoplasmáticas; Citoesqueleto. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL CONSTITUINTES CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Morfologicamente dividida em 2 partes: ◦ Núcleo Envolto pelo envoltório nuclear; ◦ Citoplasma Envolto pela membrana plasmática. Possuem uma riqueza em membranas, conferindo-lhes uma organização e por conseguinte uma maior eficiência e um maior tamanho. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Morfologicamente dividida em 2 partes: ◦ Núcleo Envolto pelo envoltório nuclear; ◦ Citoplasma Envolto pela membrana plasmática. Possuem uma riqueza em membranas, conferindo-lhes uma organização e por conseguinte uma maior eficiência e um maior tamanho. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Citoplasma: ◦ Envolto em membrana plasmática; ◦ Contém organelas: Mitocôndrias, retículo endoplasmático, aparelho de golgi, lisossomos e peroxissomos; ◦ Além das organelas podem apresentar depósitos de substâncias: Grânulos de glicogênio; Gotículas lipídicas. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Citoplasma: ◦ Matriz citoplasmática (Citossol) Preenche os espaços entre organelas e depósitos; Composto por água, íons diversos, aminoácidos, precursores dos ácidos nucléicos; Microfibrilas, constituidas por actina e Microtúbulos, constituidos de tubulina (estados de gel e sol). CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Membrana Plasmática: ◦ É a parte mais externa do citoplasma que separa a célula do meio extra celular; ◦ Aparecem na eletromicrografia com 2 linhas escuras separadas por 2 linhas claras; CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Membrana Plasmática: ◦ É a parte mais externa do citoplasma que separa a célula do meio extra celular; ◦ Aparecem na eletromicrografia com 2 linhas escuras separadas por 2 linhas claras; Unidade de membrana CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Membrana Plasmática: ◦ Unidade de membrana: São bicamadas lipídicas formadas principalmente por fosfolipídios e contendo uma quantidade variável de moléculas de proteínas. CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL Membrana Plasmática: ◦ Unidade de membrana: São bicamadas lipídicas formadas principalmente por fosfolipídios e contendo uma quantidade variável de moléculas de proteínas. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS São todas as estrutura que possuem funções específicas e que ficam mergulhado no citoplasma. Organelas são pequenos "departamentos" dentro de uma célula, cada uma com uma função, e são elas que fazem com que a célula trabalhe corretamente. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Mitocôndria: • Função: produção de energia pela respiração celular; • Organela esférica ou alongadas; • Na micrografia eletrônica aparecem constituídas por uma membrana pregueada (interna) e outra membrana lisa (externa). ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Complexo de Golgi: • São vesículas circulares achatadas e vesículas esféricas de diversos tamanhos • Função: Atuam como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessas de substâncias nas células. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Retículo endoplasmático rugoso (granular) ou Ergastoplasma • Retículo endoplasmático liso (agranular) • É uma rede de vesículas achatadas, vesículas esféricas e túbulos que se intercomunicam formando um sistema contínuo; • O RER apresenta ribossomos na superfície voltada ao citossol; • Funções: Rede de armazenamento e distribuição de substâncias; • Controle da pressão osmótica do hialoplasma; • Produção de lipídios (REL) e de proteínas (RER). ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Retículo endoplasmático rugoso (granular) ou Ergastoplasma • Retículo endoplasmático liso (agranular) • É uma rede de vesículas achatadas, vesículasesféricas e túbulos que se intercomunicam formando um sistema contínuo; • O RER apresenta ribossomos na superfície voltada ao citossol; • Funções: Rede de armazenamento e distribuição de substâncias; • Controle da pressão osmótica do hialoplasma; • Produção de lipídios (REL) e de proteínas (RER). ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Ribossomos: • Estruturas não-membranosas formadas basicamente por proteínas e RNA ribossômico (RNAr); • Função: síntese proteica. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Lisossomos: • Função: digestão intracelular e autofagia; • São bolsas membranosas que contem enzimas capazes de digerir diversas substâncias orgânicas; • O RER produz as enzimas que migram para o complexo de Golgi onde são empacotadas e liberadas em forma de pequenas bolsas (lisossomos). ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS • Lisossomos: • Função: digestão intracelular e autofagia; • São bolsas membranosas que contem enzimas capazes de digerir diversas substâncias orgânicas; • O RER produz as enzimas que migram para o complexo de Golgi onde são empacotadas e liberadas em forma de pequenas bolsas (lisossomos). CITOESQUELETO • O Citoesqueleto é responsável por manter a forma da célula e das junções celulares, auxiliando nos movimentos celulares. CITOESQUELETO Funções: ◦ Sustentação ◦ Deslocamento Componentes: ◦ microfilamentos: proteína actina. ◦ filamentos intermediários: proteínas fibrosas. ◦ microtúbulos: proteína tubulina. CITOESQUELETO Funções: ◦ Sustentação ◦ Deslocamento Componentes: ◦ microfilamentos: proteína actina. ◦ filamentos intermediários: proteínas fibrosas. ◦ microtúbulos: proteína tubulina. CITOESQUELETO Microtúbulos: ◦ Proteína tubulina. ◦ são responsáveis pelo movimento celular, movimento de partículas na superfície da célula e pelo movimento intracelular; ◦ Formam a base de cílios e flagelos; ◦ Compõe as fibras de fuso necessárias para a separação dos cromossomos durante a divisão celular. *os microtúbulos atuam como uma espécie de "andaime" para a célula. CITOESQUELETO Microfilamentos: ◦ Proteína actina; ◦ Filamentos de actina são mais finos porque possuem apenas dois profilamentos de proteína actina; ◦ Sustentam a membrana plasmática e junto com proteínas motoras, faz a locomoção celular. CITOESQUELETO Filamentos intermediários: ◦ Proteínas fibrosas. ◦ Tem como função ancorar as estruturas celulares além de promover resistência mecânica e estrutural às células. Núcleo É geralmente a maior organela da célula, funcionando como centro de controlo da célula, contém o DNA e é limitado pela membrana nuclear. Núcleo É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O núcleo possui duas funções básicas: ◦ regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula; ◦ Armazenar as informações genéticas da célula. Núcleo É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. O núcleo possui duas funções básicas: ◦ regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula; ◦ Armazenar as informações genéticas da célula. A célula vegetal apresenta estruturas típicas, como a membrana celulósica que reveste externamente a célula vegetal, sendo constituída basicamente de celulose. Uma outra estrutura que caracteriza a célula vegetal é o cloroplasto, organela na qual ocorre a fotossíntese. CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL A célula vegetal possui algumas estruturas que não encontramos na célula animal, tais como Parede Celular, Plastos e Vacúolos. Sendo que a única organela que contém na célula animal, e que não é encontrada na célula vegetal é o centríolo. CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL A célula vegetal possui algumas estruturas que não encontramos na célula animal, tais como Parede Celular, Plastos e Vacúolos. Sendo que a única organela que contém na célula animal, e que não é encontrada na célula vegetal é o centríolo. CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL Estrutura Célula Vegetal Célula Animal Parede celular Presente Ausente Plastos Presentes Ausentes Vacúolos As dimensões aumentam com a idade da célula e diminuem em número Pequenos Amido (como reserva energética) Glicogênio (como reserva energética) Plasmodesmo como conexões entre células vizinhas Junções Comunicantes como conexões entre células vizinhas CÉLULA EUCARIONTE VEGETAL VÍRUS VÍRUS • São estruturas biológicas extremamente simples; • São acelulares; • Parasitas intracelulares obrigatórios; VÍRUS Por que parasitas intracelulares obrigatórios? - Não apresentam metabolismo, ou seja, não tem a capacidade de gerar energia para manter-se e reproduzir-se. - Para manter-se e reproduzir-se utilizam o metabolismo das células. RICKÉTTSIAS E CLAMÍDIAS • São bactérias constituídas por células procariontes incompletas; • Só possuem mesossomos e ribossomos e precisam das demais organelas para sua multiplicação. RICKÉTTSIAS E CLAMÍDIAS Assim como os vírus, as rickéttsias e as clamídias são parasitas intracelulares obrigatórios; RICKÉTTSIAS E CLAMÍDIAS Rickéttsias é um gênero de bactérias que são carregadas como parasitas por vários carrapatos, pulgas, e piolhos, e causam doenças tais como tifo. Clamídia é a doença sexualmente transmissível (DST) de maior prevalência no mundo. RICKÉTTSIAS E CLAMÍDIAS Células procariontes incompletas x Vírus: As células incompletas apresentam ao mesmo tempo DNA e RNA; As células incompletas tem parte da máquina de síntese para reproduzir- se, mas necessitam da suplementação fornecida pelas células parasitadas; As células incompletas tem membranas semipermeável (sendo possível trocas com o meio). Vírus X Células Seres Vivos REINO MONERA-seres unicelulares, procariontes, isolados ou coloniais, autótrofos (por fotossíntese ou quimiossíntese) ou heterótrofos. REINO PROTISTA-seres unicelulares, eucariontes, isolados ou coloniais, podendo ser autótrofos fotossintetizantes (algas) ou heterótrofos (protozoários). Estes últimos nutrem- se por ingestão de alimentos. REINO FUNGI-seres uni ou pluricelulares, eucariontes, heterótrofos, nutrindo-se por absorção dos alimentos. Seres Vivos REINO PLANTAE-organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos fotossintetizantes. Compreendem as algas pluricelulares, as briófitas, as pteridófitas, as gimnospermas e as angiospermas. REINO ANIMALIA-organismos pluricelulares, eucariontes, heterótrofos, nutrindo-se geralmente por ingestão de alimentos. Compreende os animais, desde os mais simples (poríferos) até os mais complexos (mamíferos). Diferenciação Celular É um processo de desenvolvimento pelo qual uma célula ou um tecido não- especializado sofre modificações progressivas no sentido de tornar-se mais especializado. Depois da fecundação, a célula-ovo começa a sofrer o seu processo de segmentação (divisão), originando várias células-filhas (BLASTÔMEROS). Diferenciação Celular Numa fasemais adiantada, as células começam a sofrer modificações ou especializações, tanto na sua estrutura como nas suas funções. A forma da célula está diretamente relacionada com a função. Estas diferenciações ou modificações ocorrem em toda a estrutura física, química e fisiológica da célula. Isto se deve à presença de substâncias indutoras ainda não bem esclarecidas. Tipos de Células quanto à Diferenciação Celular Diferenciadas: são as células especializadas. ◦ Ex.: neurônios, fibras musculares estriadas cardíacas e esqueléticas. ◦ Tais células são altamente especializadas. Indiferenciadas ou Totipotentes: são células não especializadas. ◦ Ex.: célula-ovo ou zigoto; células embrionárias. Tipos de Células quanto à Diferenciação Celular Desdiferenciadas: células diferenciadas que voltaram a ser indiferenciadas. ◦ Ex.:Células cancerosas, as células do meristema secundários dos vegetais responsáveis pelo crescimento espessural da raiz e do caule, principalmente. OBS.: Quanto mais especializada é a célula, menor é a sua capacidade de reprodução e de regeneração. Revisão Como podemos dividir os seres vivos de acordo com a quantidade de células que o compõem? Cite quais os 2 tipos básicos de células e o que as difere? Quais os constituintes das células eucariontes animal? Unicelular ou pluricelulares Procariontes e eucariontes Citoplasma e o Núcleo Revisão Quais as organelas das células eucariontes animais citando suas principais funções ? Quais as principais diferenças entre as células eucariontes animais e vegetais? -Mitocôndrias -Complexo de golgi -REL e RER -Ribossomos -Lisossomos -Vegetais: Parede celular; Plastos; Grandes vacúolos; Amido; Plasmodesmo. OBRIGADA!!
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