Estruturas e funções celulares

Prévia do material em texto

BIOLOGIA CELULAR E 
MOLECULAR - BCM 
Prof. Dr. Velber Xavier Nascimento 
velberxavier@gmail.com 
INTRODUÇÃO À BIOLOGIA 
CELULAR E MOLECULAR 
Prof. Dr. Velber Xavier Nascimento 
velberxavier@gmail.com 
CÉLULA 
BACTÉRIA 
VÍRUS AMEBA 
VEGETAL 
ANIMAL 
 
 
 
Conceito e Finalidade 
BCM 
- É o estudo da célula e suas moléculas que 
constituem as unidades estruturais de todas 
as formas de vida. 
 
- Célula é a unidade estrutural e funcional 
básica dos organismos vivos. 
As propriedades físicas 
das células 
A estrutura 
Suas organelas 
Interações com o 
microambiente 
Ciclo celular 
Proliferação 
Morte Celular 
 
 
Objetivos da BCM 
BCM 
 Átomo Molécula Macromolécula 
Vírus Bactérias 
Célula Animal e Vegetal Tecido Órgão Sistema 
 
Corpo/Indivíduo 
Nível de organização 
BCM 
 A descoberta da célula 
- Desenvolvimento da microscopia; 
- Invenção da lente de aumento – Descobrimento do 
mundo microscópico; 
- Invenção do microscópio por Hans Janssen e 
Zacharias Janssen- Final do século XVI. 
Histórico 
BCM 
Primeiro Microscópio 
Microscópio dos Hans Janssen e Zacharias Janssen 
BCM 
 A descoberta da célula 
- 1632: O holandês Antonie van Leeuwenhoek 
observou e relatou as formas e o comportamento dos 
microorganismos - pai da Microbiologia. 
- 1635: Robert Hooke observou uma cortiça e sua 
estrutura porosa- Utilizou o termo cella (do latim 
cellula: pequeno compartimento) para designar cada 
cavidade existente na cortiça. 
 Pai da citologia e descobridor da célula. 
Histórico 
BCM 
A descoberta da célula 
Microscópio e cortiça analisada por Robert Hooke 
BCM 
 Formulação Teoria Celular 
- 1831: O Escocês Robert Brow identificou o núcleo 
celular; 
- 1838: Dois cientistas alemães, Mathias Schleiden e 
Theodor Schwann, formularam a Teoria Celular; 
“As partes elementares dos tecidos são as células, 
semelhantes no geral, mas diferentes na forma e função. 
Pode ser considerado certo que a célula é a mola-mestra 
universal do desenvolvimento e está presente em cada 
tipo de organismo. A essência da vida é a formação da 
célula” 
Histórico 
BCM 
 Formulação Teoria Celular 
- 1855: O alemão Rudolf Virchow observou que as 
células se originam de outra preexistente; 
- 1880: Eduard Strasburger conseguiu as primeiras 
figuras de células em divisão; 
Histórico 
BCM 
 Formulação Teoria Celular 
- 1882: Walter Flemming identificou a mitose; 
- 1890: W. Waldeyer descrobre a divisão precisa dos 
cromossomos. 
Histórico 
BCM 
 Unidade fundamental da vida; 
 Todas as reações metabólicas de um organismo 
ocorrem em nível celular; 
 As células se originam unicamente de células 
preexistentes; 
 As células são portadoras de material genético. 
Teoria Celular 
BCM 
- Microscopia óptica 
- Microscopia eletrônica 
 Unidades de medida 
- Unidade utilizada é o micrômetro (µm) e o 
nanômetro (nm): 
1cm = 10mm 
1mm = 1000µm 
1µm = 1000nm 
 Microscopia moderna 
BCM 
 Medidas 
BCM 
 Microscopia de Luz 
- Permite a visualização do material fixado e corado; 
- Microscópio é divido em partes mecânicas e óptica; 
- Componente óptico é divido em três lentes: 
 Condensadora: Concentra a luz e projeta um 
feixe luminoso; 
 Objetiva: Projeta uma imagem aumentada em 
direção a ocular; 
 Ocular: Amplia a imagem e projeta na retina. 
 
 Microscopia moderna 
BCM 
 Microscopia de Luz 
BCM 
 Resolução 
- Capacidade de separar detalhes; 
- Resolução é a menor distância entre duas partículas que 
permite que elas sejam vistas como dois objetos; 
- A resolução máxima é de 0.2µm (aumento de 1000 a 
1500x); 
 
 Microscopia moderna 
BCM 
 Microscopia Eletrônica 
- Poder resolutivo muito maior; 
- Baseia-se na interação de elétrons no vácuo; 
- Aumenta a imagem em até 400.000 vezes 
(partículas); 
 Microscopia moderna 
BCM 
 Microscopia Eletrônica 
 
 Microscopia moderna 
BCM 
Visão Panorâmica Sobre 
Estruturas e Funções Celulares 
Prof. Dr. Velber Xavier Nascimento 
velberxavier@gmail.com 
- É a unidade que constitui os seres vivos, podendo 
ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou 
formar arranjos ordenados, os tecidos, que 
constituem o corpo dos seres pluricelulares. 
 Conceito 
Célula 
- Procariontes (pro, primeiro e cario, núcleo). 
 Cromossomos não estão separados do citoplasma 
por membranas. 
- Eucariontes (eu, verdadeiro e cario, núcleo). 
 Núcleo individualizado e delimitado por envoltório 
nuclear. 
 Tipos de células 
Célula 
- Caracterizam-se por serem pobres em membranas e 
organelas; 
- Constituem as bactérias, cianofíceas e algas azuis – 
Procariotas. 
- A célula procarionte mais bem estudada é a 
Escherichia coli. 
 Procariontes 
Tipos de células 
- Forma variada: Bastão, esféricas (cocos). 
- Membrana plasmática: separa do meio externo; 
- Parede celular: rígida formada por 
glicosaminoglicanas que envolve a membrana 
plasmática – Proteção mecânica; 
- Cápsula: localizada por fora da parede celular, é uma 
estrutura mucosa, composta principalmente por 
polissacárideos - Resistência das bactérias. 
Procariontes 
 Características dos Procariotas 
- Polirribossomos: ribossomos ligados à RNAm 
presentes no citoplasma. 
- Dois ou mais cromossomos: idênticos, circulares, 
ocupando regiões chamadas de nucleóide; 
- Mesossomos: invaginações da membrana plasmática; 
- Flagelos, fímbrias e pili: projeções citoplasmáticas com 
função locomotora, aderência e transferência sexual. 
Procariontes 
 Estrutura e funções 
 Célula Procarionte 
Procariontes 
 Célula Procarionte 
Procariontes 
 Procariontes 
Microscopia Bacillus polymixa. 
Procariontes 
- As células eucariontes são compartimentalizadas – 
Riqueza de membranas; 
- Apresentam duas partes: Citoplasma e núcleo; 
 Eucariontes 
Tipos de células 
- Constituído por organelas, depósitos diversos e 
matriz. 
- Citoplasma rico em organelas: 
 Mitocôndrias 
 Retículo endoplasmático 
 Aparelho de Golgi 
 Lisossomos 
 Peroxissomos 
 Citoplasma 
Eucariontes 
- O citoplasma também contem grânulos de 
glicogênio e gotículas lipídicas; 
- Matriz citoplasmática ou citossol preenchendo os 
espaços entre organelas e grânulos; 
 Água, íons, aminoácidos, enzimas e outras 
moléculas. 
 
 Citoplasma 
Eucariontes 
 Célula Eucarionte 
Eucariontes 
 Célula Eucarionte 
Eucariontes 
 Membrana plasmática 
- Estrutura trilaminar, formada por uma bicamada 
fosfolipídica, contendo uma quantidade variada de 
proteínas. 
- Realiza diversas funções. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Membrana plasmática 
Eucariontes 
 Mitocôndrias 
- São organelas esféricas ou alongadas; 
- Apresenta um dupla membrana; 
- A principal função é liberar energia gradual das 
moléculas de ácidos graxos e glicose. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Retículo Endoplasmático (RE) 
- Vesículas achatas e esféricas delimitada pro 
membranas; 
- RE Rugoso e liso 
 Rugoso 
 -Membrana apresenta ribossomos; 
 -Síntese de proteínas. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Retículo Endoplasmático (RE) 
 Liso 
 -Membrana não apresenta ribossomos; 
 -Armazenam substâncias (hormônios). 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Mitocôndrias e Retículo endoplasmático 
Eucariontes 
 Endossomos 
- Sistema extenso de vesículas e túbulos;- Responsável pela separação e endereçamento do 
material que penetra no citoplasma por pinocitose. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Aparelho de Golgi ou complexo de Golgi 
- Constituída por inúmeras vesículas achatadas ou 
esféricas; 
- Principal função é separação e endereçamento das 
moléculas sintetizadas na célula. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Aparelho de Golgi 
Eucariontes 
 Lisossomos 
- Forma e tamanho variável, com interior ácido com 
diversas enzimas hidrolíticas; 
- Responsáveis pela digestão celular. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Lisossomos 
Eucariontes 
 Peroxissomos 
- São organelas ricas em enzimas oxidativas, 
transferem átomos de hidrogênio para o oxigênio; 
RH2 + O2 R + H2O2 
-Contem a maior parte da catalase celular, converte 
peróxido de hidrogênio em água; 
 2H2O2 2H2O + O2 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
catalase 
 Peroxissomos 
- Tem papel na desintoxicação por alcool etílico; 
- Participam da β-oxidação dos ácidos graxos - 
Formação de Acetil-CoA - Produção de energia. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Síndrome de Zellweger 
Distúrbio hereditário raro, onde aparecem diversos 
defeitos neurológicos, hepáticos e renais geralmente 
na infância 
 
Mutações em 11 genes 
 
 Peroxissomos vazios, sem enzimas 
 
 Doenças humanas por defeitos nos peroxissomos 
Eucariontes 
 Adrenoleucodistrofia (ALD) 
Disfunções neurológicas e da glândula adrenal 
 
Única mutação no cromossomo X 
 
Deficiência de apenas 1 enzima dos peroxissomos 
 
Acúmulo de ácidos graxos saturados de cadeia longa 
 
 Doenças humanas por defeitos nos peroxissomos 
Eucariontes 
 Citoesqueleto 
 
 
 
 
-Desempenha papel mecânico de suporte, manutenção 
da forma celular e posições do seus componentes. 
 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
Neurônio Espermatozóide Óvulo 
 Citoesqueleto 
-Movimentos celulares, contração, locomoção, 
deslocamento de organelas, cromossomos, vesículas, 
grânulos; 
- Os principais elementos do citoesqueleto são: 
 Microtúbulos 
 Filamento de actina 
 Filamento de miosina 
 
 
 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Depósitos citoplasmáticos 
- Acúmulos de diversas substâncias, não envoltas pro 
membranas; 
- Tipos de grânulos: 
 Glicogênio 
 Gotículas lipídicas 
 Pigmentos 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Núcleo 
- Contém os cromossomos e é separado do 
citoplasma por uma membrana dupla, envoltório 
nuclear; 
 Cromatina 
-Grânulos de tamanho variável e irregular – 
Constituída por ácido desoxirribonucléico (DNA) 
associados a proteínas. 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Núcleolo 
- Corpúsculos esféricos com grande quantidade de 
ácido ribonucléico (RNA), proteínas básicas e 
pequena quantidade de DNA; 
 Estrutura e funções 
Eucariontes 
 Núcleo, cromatina e nucléolo 
Eucariontes 
Núcleo 
Cromatina 
Nucléolo 
- São parasitas intracelulares obrigatórios; 
- Não possuem todas as enzimas e nem as estruturas 
necessárias para fabricação de outros vírus; 
- Parasitas moleculares; 
- Existem: vírus vegetais e vírus animais; 
- Vírus que tacam bactérias – Bacteriófagos; 
 Vírus 
BCM 
 Estrutura; 
- Porcão Central: Contem a informação genética – 
DNA ou RNA 
- Porção periférica: Constituída por proteínas 
 Vírus 
BCM 
- São células incompletas; 
- Parasitas intracelulares obrigatórios; 
- Estrutura: 
- Presença de RNA e DNA; 
- Tem parte da maquinaria de síntese para 
reproduzir-se; 
- Possuem uma membrana externa. 
 
 
 Rickéttsias e Clamídias 
BCM 
 Diferenças 
 Célula Eucarionte Animal e Vegetal 
Eucariontes 
 Diferenças 
1. Presença de paredes: Além da membrana 
plasmáticas, as células vegetais possuem uma 
parede celular rígida; 
2. Presença de plastídeos: Também chamados de 
plastos, são organelas delimitadas por duas 
membranas. A principal são os cloroplastos rico 
em clorifila- Fotossíntese; 
 Célula Eucarionte Animal e Vegetal 
Eucariontes 
 Diferenças 
3. Vacúolos Citoplasmáticos: Apresentam vacúolos 
muito grandes, ocupando quase toda a célula; 
4. Presença de amido: Utilizado como reserva 
energética; 
5. Presença de plasmodermos: Conexões entre 
células vizinhas- Transporte de molécula. 
 Célula Eucarionte Animal e Vegetal 
Eucariontes 
- Carneiro J, Junqueira LC. Biologia celular e 
molecular. 8a ed. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan; 2005. 
- Robertis, EDP. Biologia celular e molecular. 14a ed. 
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2006 
Bibliografia