Aspectos gerais de estrutura celular

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Célula
DESCOBERTA POR ROBERT HOOKE EM 1665 
Esquema do microscópio construído 
pelo microscopista inglês Christopher 
Cock (Adaptado de Tortora et al., 
Microbiology - 8ª ed.)
Robert Hooke examinou cortes de cortiça em seu microscópio e deu o nome de “célula” aos inúmeros compartimentos
que observou nesse material. Esses compartimentos, representavam espaços (celas) ocupados por unidades mortas.
Célula
DO LATIM CELLULA (QUARTO PEQUENO)
Célula: menor unidade morfofisiológica dos seres vivos
Há organismos como as bactérias, unicelulares
(formados por uma única célula), enquanto outros 
organismos, tais como os seres humanos, 
multicelulares (constituídos por várias células). 
[2] É a unidade fundamental dos seres vivos, capaz de realizar as reações químicas do
metabolismo.
[1] A célula representa a menor porção da matéria biológica. São as menores unidades
estruturais e funcionais (morfofisiológicas) dos organismos vivos.
Apesar de fragmentos celulares poderem desenvolver algumas atividades importantes,
somente a célula tem a capacidade de manter a vida e de transmiti-la.
Os vírus não são unidades de vida, porque não podem manter-se independentemente da
célula que infectam.
A principal função, dentre muitas, é a síntese de polipeptídeos (proteínas e enzimas).
Esse processo, é conhecido como síntese proteica, ou biossíntese, cuja “receita” encontra-se
no material genético (DNA e RNA).
Qual a principal função de uma célula?
Nos multicelulares, as células formam arranjos ordenados, constituindo os tecidos.
Há uma diversidade de formas celulares!
Tecido epitelial de revestimento da uretra Tecido adiposo unilocular Tecido muscular estriado esquelético
As células podem apresentar formas e tamanhos diferentes.
Muitas vezes, a forma celular pode auxiliar num diagnóstico.
Ex.: eritrócitos humanos, normalmente discos bicôncavos
em sua porção central, tornam-se em forma de foice em
portadores de anemia falciforme.
O tamanho celular oscila entre muitos limites.
A maioria das células atinge poucos µm (milésima parte do milímetro) de
diâmetro ou comprimento.
Há uma diversidade de tamanhos celulares!
Há, no entanto, células muito maiores, como o óvulo humano com 0,2mm de
diâmetro e, óvulos de aves, com vários milímetros de diâmetro.
Dentre as células gigantes, a
Acetabularia, alga verde marinha
unicelular pode atingir 10-12cm de altura
(cada haste com chapéu é uma célula) e,
no homem, as fibras nervosas da medula
espinal que enervam os músculos do pé
podem atingir cerca de 1m.
Embora a complexidade nuclear seja utilizada para
dar nome às duas classes de células, há outras
diferenças importantes entre células procarióticas e
eucarióticas, como veremos nas próximas aulas!
Procariótica
Eucariótica
“Pro”: primeiro e “cario”: núcleo
Nesse tipo celular, as células não apresentam
envoltório nuclear (Eubactérias e Archaeas).
“Eu”: verdadeiro e “cario”: núcleo
Possuem núcleo bem individualizado e delimitado
pelo envoltório nuclear (células animais e vegetais).
Basicamente, existem dois tipos celulares:
As células são pequenas e complexas, sendo difícil a observação de sua estrutura e
composição macromolecular.
A microscopia veio contribuir no conhecimento da estrutura e funcionamento celular,
permitindo a visualização de detalhes impossíveis de visualização a olho nu.
Primeiro microscópio: dois holandeses fabricantes de
óculos, Hans e Zacharias Janssen, pai e filho, em 1591.
Antonie Van Leeuwenhoek fez as primeiras observações
de material biológico (glóbulos vermelhos do sangue
humano e espermatozoides de animais) e descobriu a
existência de microrganismos, na época, chamou-os de
micróbios.
Robert Hooke, aperfeiçoou o microscópio, colocando
duas lentes e falou pela primeira vez o termo “célula”.
Ilustrações de Leeuwenhoek (Adaptado de Brock Biology of Microorganisms, 10 Ed., 2003).
Os microscópios são equipamentos que têm por objetivo produzir imagens aumentadas de
objetos pequenos que não são vistos a olho nu, ou que, se vistos, não revelariam detalhes
de sua estrutura.
A formação da imagem pelo microscópio fundamenta-se em um sistema de lentes
combinadas, colocadas de forma a ampliar a imagem do objeto.
Para que os objetos sejam vistos ao microscópio, dois requisitos
são fundamentais: absorção e refração dos raios de luz.
Em linhas gerais, os seguintes componentes ópticos do
microscópio participam, direta ou indiretamente, na formação
da imagem ampliada.
Fonte de luz
Lente 
condensadora
Lentes 
objetivas
Lente 
ocular
As lentes do microscópio são convergentes, por isso, as imagens são reais e invertidas.
Limite de 
resolução
Essas duas grandezas definem o poder a capacidade de uma lente, ou do próprio
microscópio, em formar imagens com detalhes mínimos do objeto.
Através do microscópio, podemos identificar dois pontos isolados abaixo de 0,1mm até a 
distância de 0,25µm. Abaixo disso, só serão vistos com microscópio eletrônico.
Outros dois fatores são levados em consideração no processo de formação da imagem e
na qualidade da imagem formada:
Poder de 
resolução
Menor distância que permite essa distinção, ou seja, que dois pontos
apareçam individualizados.
Capacidade de distinguir dois pontos muito próximos como pontos separados.
Capacidade de separar detalhes.
Por exemplo, abaixo de um certo limite mínimo (0,1mm), o olho humano não identifica a
ocorrência de dois objetos distintos, eventualmente visualizando-os como um único
objeto. Para isso, utilizamos o microscópio que amplia o poder de resolução do nosso olho,
diminuindo seu limite.
Quanto menor o limite de resolução, maior será o poder de resolução do microscópio.
Olho nu
Microscópio
Limite de 
resolução
Poder de 
resolução
Menor distância que permite essa distinção, ou seja, que dois pontos
apareçam individualizados.
Capacidade de distinguir dois pontos muito próximos como pontos separados.
Capacidade de separar detalhes.
Esquema de microscópio óptico mostrando o trajeto dos raios luminosos
1. Base do microscópio
2. Condensador
3. Lente objetiva
4. Cristalino do globo ocular
A. Sistema de iluminação
B. Platina
C. Tubo binocular
D. Globo ocular do observador
A finalidade do condensador é
projetar um cone de luz sobre o
material analisado.
Após atravessar o material, esse
feixe em forma de cone, penetra
na objetiva.
A objetiva projeta uma imagem
aumentada no plano focal da
ocular, que novamente a amplia.
Por fim, a imagem é captada
pela retina.
Ampliação total: aumento da
objetiva x aumento da ocular.
Permite a observação de materiais biológicos sem coloração. Aplicação: exames rápidos
de cultura de células, esfregaços vaginais em consultórios médicos, sangue, bactérias,
análise de conteúdo estomacal de animais, etc.
O microscópio revolucionou o estudo das células e dos tecidos vivos!
Contraste de Fase
Confocal a Laser
Fluorescência
Eletrônica
Observação de materiais espessos, sem coloração prévia, vivos ou pré-fixados. Permite o
detalhamento de estruturas celulares que não apresentam limite de resolução (menor
distância entre dois pontos) na microscopia de luz.
Promove a identificação de compostos naturalmente fluorescentes (clorofila), colágeno.
Usado em estudos patológicos.
De varredura: fornece informações a partir de cortes ultrafinos de células e tecidos.
Fornece imagens tridimensionais, tanto de objetos relativamente grandes (vermes e
insetos), quanto de células, embriões e fragmentos geológicos.
Célula de melanoma visualizada através de
microscópio confocal fluorescente de varredura
a laser. As estruturas invasivas envolvidas na
metástase aparecem como pontos amarelo-
esverdeados, enquanto que a actina aparece
em verde e a vinculina em vermelho
(components da célula).
Imagens obtidascom Microscópio Eletrônico de Varredura
Larvas de moscas utilizadas na medicina para limpar feridas Pulga encontrada nos pelos de gatos
Imagens obtidas com Microscópio Eletrônico de Varredura
Ácaro de poeira. Alimentam-se de células da pele. Aranha de pernas longas
Imagens obtidas com Microscópio Eletrônico de Varredura
Formiga natural da Floresta Amazônica Cabeça de uma lagarta
Papila gustativa da língua
Espermatozoides sobre a superfície do ovócito
Linfócito T (amarelo) atacando uma célula cancerosa da próstata
Célula de osteossarcoma. 
Glóbulos vermelhos (eritrócitos) viajando através de uma arteríola.
Célula de câncer de mama, com superfície irregular (azul) e projeções citoplasmáticas (vermelho, à esquerda). 
Grãos de Pólen.