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Jeferson O. Salvi Ji-Paraná Aula 01 –A Célula Citologia A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento Do grego: Kytos (célula) + Logos (estudo) As células são as unidades funcionais e estruturais básicas dos seres vivos! A HISTÓRIA DA CITOLOGIA Hans e Zaccharias Janssen No ano de 1590 inventaram um pequeno aparelho de duas lentes que chamaram de microscópio. Robert Hooke Em 1665 observou os espaços vazios de uma cortiça, os quais chamou de célula (pequena cela) A HISTÓRIA DA CITOLOGIA THEODOR SCHWANN Em 1839 observa a existência de células nos animais e nos vegetais. Louis Pasteur (1860) confirmou que as células são geradas por células preexistentes. Todos os seres vivos são constituídos por células! TEORIA CELULAR A HISTÓRIA DA CITOLOGIA Teoria Celular 1. Todo ser vivo é constituído por célula 2. Todo metabolismo ocorre a nível celular 3. Todo ser vivo origina-se de células pré- existentes (biogênese) 4. Toda célula possui material genético (DNA/RNA) http://www.nature.com/scitable/content/the-composition-of-a-bacterial-cell-14705043 Bactéria Procariontes ◦Células sem núcleo delimitado – Sem carioteca. Eucariontes DNA contido em um compartimento separado, o núcleo, delimitado por uma membrana de dupla camada. Compartimentalização morfofisiológica do citoplasma, representada pelas organelas celulares: Mitocôndrias Retículo endoplasmático Aparelho de Golgi Citoesqueleto Núcleo Outros Citologia – Seres Vivos Podem ser divididos em: ◦ Unicelulares: formados por uma única célula. ◦ Ex: bactérias, algas e protozoários. Citologia – Seres Vivos ◦ Pluricelulares: formados por muitas células. ◦ Ex: animais e vegetais Citologia Classificadas por tamanho: ◦ Microscópicas (< 0,1 mm). ◦ Macroscópicas (> 0,1 mm): podem ser vistas a olho nú Morfologia Celular Esféricas Fusiformes (alongadas) Discóides Estreladas CLASSIFICAÇÃO DE BIZOZZERO ◦ Tipos de células: ◦ Lábeis ◦ Estáveis ◦ Permanentes Descobridor original da Helicobacter pylori Função das plaquetas na coagulação sanguínea. Células Lábeis ◦Células dotadas de ciclo vital curto ◦Continuamente produzidas pelo organismo ◦ Permitem o crescimento e a renovação constante dos tecidos onde ocorrem Ex.: Glóbulos brancos (leucócitos), Glóbulos vermelhos (hemácias ou eritrócitos) e Células epiteliais (revestimento). Células Estáveis ◦Células dotadas de ciclo vital médio ou longo, podendo durar meses ou anos ◦ Produzidas durante o período de crescimento do organismo essas células só voltam a ser formadas em condições excepcionais, como na regeneração de tecidos (uma fratura óssea, por exemplo) Ex.: Osteócitos, Hepatócitos (células do fígado), Células Pancreáticas, Musculares Lisa, etc. Células Permanentes ◦Células de ciclo vital muito longo, coincidindo, geralmente, com o tempo de vida do indivíduo. ◦ São produzidas apenas durante o período embrionário. ◦Na eventual morte dessas células, não há reposição, uma vez que o indivíduo nasce com o número completo e necessário de suas células permanentes. ◦ Essas células simplesmente aumentam de volume, acompanhando o crescimento do indivíduo. Ex.: Células Nervosas (neurônios) e as Células Musculares Estriadas. CONSTITUINTES BÁSICOS DAS CÉLULAS ◦ Membrana Plasmática ◦ Núcleo ◦ Citoplasma Membrana Plasmática • É a estrutura que delimita todas as células vivas • Procarióticas e Eucarióticas • Estabelece a fronteira entre o meio intracelular e o meio extracelular Membrana plasmática 1. Manutenção da integridade da estrutura da célula. 2. Controle do movimento de substâncias para dentro e para fora da célula (permeabilidade seletiva). 3. Regulação das interações célula-célula. 4. Reconhecimento de células estranhas e de células alteradas, através de receptores e antígenos. 5. Atuação como interface entre o citoplasma e o meio externo. 6. Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas. 7. Transdução de sinais extracelulares físicos e/ou químicos em eventos intracelulares. COMPOSIÇÃO QUÍMICA LIPÍDIOS, PROTEÍNAS E GLICOPROTEÍNAS Modelo de Singer e Nicholson (1972) Modelo do Mosaico Fluido Proteínas embebidas na bicamada lipídica Proteínas Integrais (transmembranas) Periféricas Lipídeos Glicolipídeos Colesterol Fosfolipídeos Fosfatidilcolina Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Esfingomielina Proteína / Lipídeo Proporção variável Cabeça: Hidrofílica (polar) Moléculas Anfipáticas FOSFOLIPÍDIO Cauda: Hidrofóbica (apolar)) FLUIDEZ DA MEMBRANA Fluido Bidimensional movimentação dos fosfolipídios dentro da bicamada • Rotação • Difusão lateral • Difusão transversa (flip-flop) Barreira hidrofóbica impermeável a solutos e íons: • tamanho da molécula • solubilidade da molécula (em óleo) Permeabilidade da Bicamada Lipídica - Proteção da superfície celular - Reconhecimento célula-célula - Adesão celular ESPECIALIZAÇÕES DA MEMBRANA SUPERFÍCIE APICAL DA CÉLULA SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA 1. Microvilosidades 2. Cílios/Flagelos 1. Interdigitações 2. Junções celulares 1. Invaginações SUPERFÍCIE BASAL DA CÉLULA SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA MICROVILOSIDADES Projeções cilíndricas do citoplasma, envolvidas por membrana que se projetam da superfície apical da célula • São imóveis • Aumentam a área de superfície celular • Filamentos de actina MICROVILOSIDADES GLICOCÁLICE MICROVILOSIDADES Cílios São projeções curtas; Impulsionam os fluídos a partir de células ancoradas. ◦ pulmões e tubas uterinas Flagelos São projeções longas; Movimentam a célula inteira ◦ espermatozóide SUPERFÍCIE APICAL DA MEMBRANA INVAGINAÇÕES • Conjunto de saliências e reentrâncias nas membranas • Aumentam a superfície de absorção celular • células dos tubos renais. SUPERFÍCIE BASAL DA CÉLULA INVAGINAÇÕES RENAIS Núcleo do epitélio cúbico do tubo contorcido Invaginações da membrana basal INTERDIGITAÇÕES Reentrâncias e saliências de membranas plasmáticas de células vizinhas que se encaixam SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA JUNÇÕES CELULARES Junção oclusiva DESCRIÇÃO Junção aderente Desmossomos Junção comunicante Hemidesmossomo COMPLEXO JUNCIONAL Matriz extracelular SUPERFÍCIE BASO-LATERAL DA CÉLULA Junções oclusivas previnem o movimento de fluídos entre as células Desmossomos mantêm as células unidas em folhas As junções GAP ou junções comunicantes, permitem a troca de citoplasma entre as células Une as células formando uma barreira impermeável JUNÇÃO OCLUSIVA Evita movimentação de moléculas entre diferentes domínios de membrana Cinturão de adesão apical Abaixo da junção oclusiva Cinturão de adesão apical Abaixo da junção oclusiva Placas de adesão em forma de disco DESMOSSOMOS JUNÇÃO COMUNICANTE • Formada por 6 proteínas transmembrana Conexinas • Abrem e fecham Constituintes básicos das células ◦ Membrana Plasmática ◦ Citoplasma ◦ Núcleo Citoplasma Dividido em Citosol e Organelas Citosol (hialoplasma): ◦ 55% do volume celular. ◦ 75 a 90% de água. ◦ Matriz amorfa gelatinosa na qual estão mergulhadas as organelas e inclusões citoplasmáticas; ◦ fase dispersante: representada pela água ◦ fase dispersa: representadapor moléculas de proteínas que formam partículas denominadas micelas Citoesqueleto •Mantém a forma celular •Movimentos celulares • contração •Deslocamentos intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos de secreção. •Relaciona as células com a matriz extracelular. Citoesqueleto 1. Microfilamentos (proteína actina): Responsáveis pelo vigor e pela forma da célula Suporte mecânico e auxílio na produção de movimentos. 2. Filamentos intermediários (proteínas fibrosas): Ajudam a manter as organelas e o núcleo em seu lugar. 3. Microtúbulos (proteína tubulina): Responsáveis pelos movimentos dos cílios e flagelos Movimento das organelas e migração dos cromossomos na divisão celular; Ribossomos Duas subunidades contendo RNA ribossômico e proteínas; Podem estar livre no citossol ou ligados ao Retículo Endoplasmático Rugoso (RER); Sintetizados no nucléolo do núcleo; Tornam-se funcionais quando saem do núcleo; Atuam na síntese de proteínas. Retículo Endoplasmático Labirinto de espaços inclusos em membranas dobradas que atuam no transporte intracelular Tipos: Rugoso (granular) Liso ou (agranular) R. E. Rugoso Apresenta ribossomos Está ligado à membrana nuclear (carioteca) Atua na síntese de glicoproteínas e fosfolipídios. R. E. Liso Não apresenta ribossomos Atua na síntese de lipídios e esteróides Inativa substâncias tóxicas (desintoxicação) Armazena íons cálcio para a contração muscular Complexo de Golgi Sistema de membranas (pilha de 3 a 20 sacos membranosos) Localiza-se na rota de saída do retículo endoplasmático; Síntese de carboidratos; Modifica, tria e incorpora as proteínas e os lipídios em vesículas para: Exocitose membrana plasmática lisossomo Triagem de Substâncias Lisossomos Vesículas formadas a partir do Complexo de Golgi Especializadas na digestão intracelular. Peroxissomos São estruturas especializadas em reações oxidativas Utilizam oxigênio molecular (O2), produzem e degradam o peróxido de hidrogênio (H2O2), agente químico perigoso e reativo. Desintoxicam substâncias prejudiciais. Mitocôndrias Estrutura cilíndrica, presente em todas as células eucariontes Envolvida por duas membranas, uma interna com projeções e outra externa, cristas e matriz. Contém DNA próprio Produzem energia celular: trifosfato de adenosina (ATP) Reprodução através de fissão binária Constituintes básicos das células ◦ Membrana Plasmática ◦ Citoplasma ◦ Núcleo Núcleo Armazena o material genético (DNA), nos cromossomos, exceto o genoma das mitocôndrias. Genoma: conjunto da informação genética codificada no DNA. Principais Constituintes: ◦ Envoltório Nuclear ◦ Cromatina ◦ Nucléolo ◦ Matriz nuclear ◦ Nucleoplasma Cromatina: duplos filamentos helicoidais de DNA associados a proteínas histonas. Nucléolos: presentes em células eucarióticas ◦ Produção de ribossomos ◦ Constituído por RNAr e proteínas. Matriz nuclear: estrutura fibrilar que sustenta os cromossomos VAMOS TRABALHAR? Desenhe a ilustração que segue e escreva os componentes que estão enumerados.
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