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Professor. Dr.: Helder Elísio E.Vieira Doutor em Ciências Biológicas – Universidade Federal de Pernambuco e-mail: heeldeer@hotmail.com Aula 3: “ Célula procariótica e eucariótica, membrana plasmática e transportes através da MP ” O que é Citologia? A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento. As células são as unidades funcionais e estruturais básicas dos seres vivos! Kytos (célula) + Logos (estudo) A história da Citologia Hans e Zaccharias Janssen – Em 1590 inventaram um pequeno aparelho de duas lentes que chamaram de microscópio. Leeuwenhoeck observou pequenos seres vivos, que designou por “protozoários”, aos quais mais tarde foi dada a designação de bactérias. A história da Citologia A história da Citologia Robert Hooke (1635-1703)- Em 1665 observou os espaços vazios de uma cortiça, os quais chamou de célula (pequena cela). Unidades de Medida Microscópios Microscópio óptico (2000 vezes); Microscópio eletrônico (100 milhões de vezes); Microscópio Óptico Todo ser vivo é constituído por célula (Schleiden e Schawnn, 1838); Todo metabolismo ocorre em nível celular; Toda célula possui material genético (DNA/RNA); Todo ser vivo origina-se de células pré-existentes (biogênese); Teoria Celular Teoria da geração espontânea 1ª ideia proposta pela origem da vida (brotar a partir da matéria orgânica). Sapos poderiam brotar dos pântanos, vermes brotavam das frutas. Um médico chamado Jan Baptista Van Helmont (receita de fabricar ratos). Origem da vida Outro médico, o italiano Fracesco Redi, conseguiu contestar a teoria da geração espontânea através de experimentos. Origem da vida Louis Pasteur, na década de 1860, derrubou a teoria da abiogênese. Origem da vida Origem da vida 1. Esféricas 4. Fusiformes (alongadas) 2. Discóides 3. Estreladas Formas celulares 3. 5. 2. 4. 4. 5. Cúbica 1. 6. Poliédrica 6. 7. Amorfa 7. Diferenciação celular Quanto ao nº de células: Unicelulares: Ex: Bactérias, algas, fungos e protozoários. Pluricelulares: Ex: Plantas, os animais e alguns fungos. Classificação Tipos celulares: Cel. Animal Cel. Vegetal Cel. Bacteriana Quanto a organização estrutural: PROCARIOTOS: 1.Possuem organização simples; 2.O material genético se encontra disperso; no citoplasma; 3.Não possui núcleo definido (nucleóide); 4.Não possui carioteca. Fímbrias Cápsula Parede celular Plasmídeos DNA associado ao mesossomo Nucleóide Flagelo Enzimas relacionadas com a respiração, ligadas à face interna da membrana plasmática Mesossomo Citoplasma Ribossomos Membrana plasmática Quanto a organização estrutural: PROCARIOTOS: Parede celular: método de Gram Bactéria gram-positiva Membrana plasmática Parede celular formada por camada espessa de peptidoglicano Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-positiva. Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1838) Esquema de bactéria com parte da célula removida. Parede celular: método de Gram Esquema de parte da parede celular e da membrana plasmática de bactéria gram-negativa. Membrana plasmática Camada de peptidoglicano Bactéria gram-negativa Lipopolissacarídeo Fosfolipídios Proteína Lipoproteínas Camada lipoproteica externa, espessa, semelhante à membrana plasmática, com lipopolissacarídeos P a re d e c e lu la r Hans Christian Joachim Gram (1853 - 1838) Esquema de bactéria com parte da célula removida. Quanto a organização estrutural: EUCARIOTOS: 1.Possuem várias organelas citoplasmáticas; 2.Mais complexas; 3.Possuem o núcleo organizado; 4.Possuem membrana que delimita o material genético. Quanto a organização estrutural: EUCARIÓTICA Modelo atual: Mosaico-fluido (Nicholson-Singer); “A membrana Plasmática é constituída por um mosaico de moléculas proteicas colocadas numa bicamada fluida de lipídios”; É uma “capa” dupla que envolve e protege todo o interior da célula; Permeabilidade seletiva: capacidade de selecionar as substâncias que entram e saem da célula. Membrana Plasmática Membrana Plasmática Membrana plasmática (plasmalema) Bicamada lipídica 7,5 a 10 nm (não visíveis ao MO) Constituída por dois folhetos: interno e externo (constituídos por fosfolipídios, colesterol, e glicoproteínas) Glicoproteínas representam 50% do peso: - proteínas integrais (transmembrana) - proteínas periféricas Funções da MP Interface entre o citoplasma e o meio externo; Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas (permeabilidade seletiva); Manutenção da integridade da estrutura da célula. M P Regulação das interações intercelulares; Reconhecimento através de receptores de antígenos de células estranhas e células alteradas; Transdução de sinais extracelulares. Funções da MP M P Transporte através da MP Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: A favor de um gradiente de concentração. Sem gasto de energia. Transporte através da MP TRANSPORTE PASSIVO a) Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: a.1) Difusão simples: passa soluto do hipertônico para o hipotônico; moléculas pequenas – O2, CO2. TRANSPORTE PASSIVO a) Difusão através de uma membrana permeável Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: a.2) Difusão facilitada: passa soluto do hipertônico para o hipotônico; com ajuda de permeases; moléculas maiores: TRANSPORTE PASSIVO a) Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: a.3) Osmose: passa solvente do hipotônico para o hipertônico. objetivo: isotonia. TRANSPORTE PASSIVO a) Passagem do SOLVENTE da região de – para a de + concentração OSMOSE EM CÉLULA ANIMAL OSMOSE EM CÉLULA VEGETAL Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: Contra um gradiente químico; Envolve gasto de energia. Ex: Bomba Na-K TRANSPORTE ATIVO b) Transporte através da MP Permeabilidade Seletiva: É a passagem do soluto de um meio menos concentrado para um meio mais concentrado (contra o gradiente), que ocorre portanto com gasto de energia. TRANSPORTE ATIVO b) BOMBA DE Na-K ATPase LEGENDA: •Na •K ADP + P •ATP Professor. Dr.: Helder Elísio E.Vieira Doutor em Ciências Biológicas – Universidade Federal de Pernambuco e-mail: heeldeer@hotmail.com Aula 4: “ Citoplasma, organelas citoplasmáticas e núcleo celular”. Tipos celulares: Cel. Animal Cel. Vegetal Cel. Bacteriana Classificação: Tipos de células Possuem organização simples; O material genético se encontra disperso; no citoplasma; Não possui núcleo definido (nucleóide); Não possui carioteca. Células procarióticas Possuem várias organelas citoplasmáticas; Mais complexas; Possuem o núcleo organizado; Possuem membrana que delimita o material genético. Células eucarióticas É dividido em: Citosol e organelas e estruturasCitosol: 55% do volume celular. De 75 a 90% de água. Citoesqueleto; Centríolos; Ribossomos; Retículos : (REL) e (RER); Citoplasma - Constituição Aparelho de Golgi; Lisossomos; Peroxissomos; Mitocôndrias. * Citoplasma também pode ser chamado de Hialoplasma. Citoplasma Localiza-se entre a membrana e o núcleo; É preenchido pelo citosol (líquido que preenche); É onde encontram-se dispersos as organelas citoplasmáticas, que garantem o bom funcionamento da célula; É onde ocorrem os processos metabólicos básicos dos seres vivos. É uma rede que mantém forma e movimento da célula. Observado em ME. Citoesqueleto Microfilamentos de actina Microtúbulos: proteína tubulina Filamentos intermediários Liga-se às proteínas do citosol e às organelas membranosas; Responsável por alterações na viscosidade do citoplasma, pela organização integrada das organelas citoplasmáticas e pelo deslocamento de determinadas organelas citoplasmáticas ex.: mitocôndrias e lisossomos. Citoesqueleto Componentes: microfilamentos: proteína actina (7 a 9 nm diâmetro). microtúbulos: proteína tubulina (24 nm diâmetro). filamentos intermediários: proteínas fibrosas (10 nm). Citoesqueleto + Movimentos amebóides: a região do citoplasma mais externa da célula, que se localiza abaixo da membrana plasmática, é chamada ectoplasma, sendo um colóide no estado de gel . Já a maior parte do citoplasma, interna ao ectoplasma, é chamada endoplasma e é um colóide no estado sol . Movimentos citoplasmáticos Células vivas, como amebas e leucócitos, têm a capacidade de transformar, em certas circunstâncias, partes do hialoplasma geleificadas em sol, e vice-versa (pseudópodes). Movimentos citoplasmáticos Compostos por 9 tríades de microtúbulos dispostos de maneira a formar um cilindro. Participam do processo de formação de cílios e flagelos e da divisão celular (multiplicação das células). Centríolo Cílios e flagelos: prolongamentos finíssimos que crescem a partir da superfície da célula. Funções: locomoção celular (algas, protozoários, espermatozóides), captura de alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitélio traqueal nas vias respiratórias), etc. Cíclios e flagelos Cílios: esquema e movimento ciliar Cíclios e flagelos Composto de duas subunidades que contém RNA ribossômico e proteínas; pode estar livre no citosol ou ligado ao RE rugoso. Função: síntese de proteínas. Ribossomo É um labirinto de espaços inclusos em membranas dobradas; É cravejado de ribossomos e está ligado à membrana nuclear. O RE liso não apresenta ribossomos; Transporte de substâncias dentro da célula. Retículo endoplasmático Retículo endoplasmático liso (REL), síntese de lipídios e esteróides (colesterol). Desintoxicação (medicamentos e álcool), armazena íons Ca2+ metaboliza o glicogênio. Retículo endoplasmático rugoso (RER) ou ergastoplasma, síntese de proteínas (glicoproteínas). É um sistema de membranas (pilha de 3 a 20 sacos membranosos); Modifica, tria e incorpora as proteínas (dos ribossomos) e lipídios em vesículas e encaminha para seu local de destino na célula: - exocitose - membrana plasmática - produção dos lisossomos Localiza-se na rota de saída do RE Aparelho de Golgi Lisossomos vesículas formadas a partir do Aparelho de Golgi; especializadas na digestão intracelular, apresentam enzimas hidrolíticas e pH ácido; Lisossomos Os peroxissomos são estruturas especializados nas reações oxidativas utilizando oxigênio molecular, produzem e degradam o peróxido de hidrogênio (H2O2), agente químico perigoso e reativo. Peroxissomos Peroxissomos Degradação da água oxigenada e do álcool. Contém enzimas oxidativas, como catalase e urato oxidase. Estrutura cilíndrica, presente em todas as células eucariontes Envolvida por duas membranas, uma interna com projeções, outra externa, cristas e matriz. Contém seu próprio DNA Sítio de produção da maior quantidade de ATP, energia celular (respiração celular). Mitocôndria Fig. 24: Núcleo Celular É uma estrutura que possui um importante papel no processo de reprodução celular. Também é portador das características hereditárias e coordena as atividades que ocorrem no citoplasma. Núcleo celular Conteúdo Divisão celular Ciclo celular Apoptose Carioteca: membrana dupla e porosa que envolve o Núcleo, permitindo a comunicação com o Citoplasma; Nucleoplasma: massa fluída limitada pela Carioteca que ocupa o interior do núcleo; Cromatina: material constituído por DNA (material genético) e é responsável pelas características hereditárias. Cromossomos: correspondem à cromatina condensada. Nucléolo: estrutura que forma os ribossomos. Núcleo celular Envoltório nuclear Cromatina Cromossomos Nucléolo(s) OBS: A maioria das células possuem um núcleo único, porém algumas células como os glóbulos vermelhos maduros não possuem núcleo. Já as células musculares esqueléticas possuem vários núcleos. RER Núcleo celular Núcleo celular - Cromatina As células humanas somáticas (do corpo) tem 46 cromossomas, 23 herdadas de cada genitor. Em uma célula que não está em divisão, os cromossomas aparecem como uma massa difusa denominada cromatina. Núcleo celular - Cromossomos Célula Animal Professor. Dr.: Helder Elísio E.Vieira Doutor em Ciências Biológicas – Universidade Federal de Pernambuco e-mail: heeldeer@hotmail.com Aula 4: “ Citoplasma, organelas citoplasmáticas e núcleo celular”.
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