Resumo introdução à citologia

Prévia do material em texto

Intrudução à Citologia: as células e seus principais constituintes:
As células são pequenas ‘fábricas bioquímicas’ que retiram do ambiente e processam ‘coisas” necessárias para o seu funcionamento interno e externo.
Células germinativas: ovócito, esperma (geração de descendentes)
Célula somática: todas que não sejam reprodutivas, epitélio, etc (manutenção do organismo)
Apesar de serem diferentes quanto a morfologia (forma de estudo), são bastante similares quanto a sua bioquímica e fisiologia (natureza)
• Células Procariontes: Primitivas, surgiram no início da vida. Não possuem núcleo, o DNA (acido desoxirribonucleico) fica solto no citoplasma. Pobre em membranas, possui somente membrana plasmática. Apenas uma organela (ribossomo). A troca de substâncias com o ambiente externo e a proteção são realizadas pela parede celular. Como não possui citoesqueleto, sua forma é mantida pela parede celular.
Ex: Bactérias e cianobactérias (algas azuis)
• Célula Eucarionte: Surgiram há cerca de 1,5 bilhões de anos, possuem uma estrutura celular mais complexa. Material genético compactado no núcleo, que é delineado pelo envoltório nuclear. Possuem membrana plasmática, responsável pela troca de substancias com o meio externo e proteção. É rica em membranas, formando compartimentos que separam os diversos processos metabólicos (reticulo endoplasmático, golgi, lisossomos...), esta separação de atividades aumenta a eficiência da célula e permite que a célula atinja um maior tamanho, sem prejudicar suas funções (seu volume é 1000x maior que o da célula procarionte). Várias organelas no citoplasma. Presença de organelas que produzem energia (mitocôndria/células animais e cloroplastos/células vegetais). Possui citoesqueleto.
Ex: animais, vegetais, protozoários fungos algas (exceto as azuis)
O vírus precisa de uma célula para sobreviver, ele não possui enzimas e estruturas necessárias para a formação de outros vírus. É um parasita celular, pois induz a célula a sintetizar moléculas que vão formar outros vírus, em vez de produzir moléculas para a própria célula.
•Seres unicelulares: formados por apenas uma célula. Ex: Protozoários e bactérias.
•Seres pluricelulares: formados por várias células. Ex: Animais e plantas
CÉLULA ANIMAL:
Constituição: Água: 85%. Proteínas: 10%. Lipídios e carboidratos: 5%
Organelas:
1- Nucléolo – contém grande quantidade de RNA e de proteínas básicas, e também pequena quantidade de DNA. Sua função é produzir componentes ribossômicos.
2 - Núcleo - conservar e transmitir a informação genética na reprodução das células e regular as funções celulares.
3 - Ribossomos - produção de proteínas
4 - Vesículas - transporte de substância e união com a membrana para eliminar conteúdos para fora da célula.
5 - Retículo endoplasmático rugoso - participa da síntese e transporte de proteínas.
6 - Complexo de Golgi - faz a “logística da célula, controla a entrada e saída de substâncias.
7 - Citoesqueleto - participam do transporte de substâncias e dão forma a célula.
8 - Retículo endoplasmático Liso - participa do processo de transporte celular, além de participar da síntese de lipídios.
9 - Mitocôndrias - são responsáveis pela respiração das células (energia)
10 - Vacúolo - atuam no processo de digestão intracelular.
11 - Citoplasma - nele está um fluído chamado citosol, Abriga as organelas e favorece seus movimentos.
12 - Lisossomos - participam da digestão de substâncias orgânicas (estômago da célula)
13 - Centríolos - divisão celular.
O envoltório nuclear possui poros que regulam o transito de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma (moléculas de RNA do citoplasma são sintetizadas no núcleo, e as moléculas proteicas do núcleo são sintetizadas no citoplasma através dos ribossomos)
Membrana plasmática: é uma bicamadas lipídicas, contendo quantidade variável de moléculas de proteínas. Função: revestimento, proteção e permeabilidade seletiva.
O ser humano possui aproximadamente 10 trilhões de células.
• Células da pele (queranócitos)
• Células musculares (miócitos)
• Células de gordura (adipócitos)
As células humanas são pequenas: Uma hemácia tem o volume 10-20 mil vezes menor do que o de um grão de areia. Diâmetro: 6 a 8 micrômeros, espessura: 2 micrômeros (1m = 100cm = 1000cm = 1000000 micrômeros)
Outras células são um pouco maiores, mas podem ser bem longas (algumas células musculares: 70cm, alguns neurônios:1m)
Como as células são estudadas:
Através do microscópio ótico (aumento de até 1000x, imagens coradas), e do microscópio eletrônico (aumento superior a 1000x, imagem em alta resolução e preta e branca)
•Como observá-las no microscópio óptico:
Para os tecidos não se desmancharem, é feita uma fixação.
Como a luz precisa atravessar a célula, precisamos cortar fatias finas. Para isso é necessária uma inclusão em resina:
1. Como o tecido estará conservado em formol, o primeiro passo é desidrata-lo com álcool.
2. Álcool contém água. Substitui-se o álcool por um solvente apolar (xilol) pois este se misturará com a parafina.
3. Adição da resina (parafina pura e temperatura branda, de 50 a 60ºc, aí ocorre a evaporação do solvente)
4. Cortar no fatiados
5. Fixar com cuidado sobre as laminas de microscópio.
Como a maioria das células é naturalmente transparente e o processamento tende a clarear os tecidos, é necessário usar corantes.
Coloração H&E:
• Hematixilina (H): extraído de uma árvore (coloração roxo azulado)
Basófilo: Ph básico, cora estruturas ácidas (ex: núcleo – dna é ácido)
• Eosina (E): sintético, produzido em laboratório (coloração rosa avermelhado)
Acidófilo: Ph ácido, cora estrututas básicas (ex: citoplasma e a maioria das organelas)
Também é possível corar componentes específicos das células com o uso de substâncias fluorescentes, através de anticorpos específicos quimicamente ligados a moléculas fluorescentes. Ex: anticorpos da raiva + moléculas fluorescentes = marcação da raiva presente no tecido.
Partes do microscópio óptico:
Lente ocular é constituída por duas lentes que ampliam a imagem formada pelas objetivas e ajusta possíveis deficiências ópticas.
Tubo ou canhão serve de suporte para as lentes oculares.
Revólver ou Óptico utensílio giratório que tem como função portar as lentes objetivas.
Objetivas são um sistema de lentes com diferentes aumentos e seu número varia de acordo com o microscópio.
Braço ou coluna está fixado à base e serve de estruturação para o restante do aparelho de microscopia. 
Platina ou mesa serve como apoio para o material a ser observado, possui uma passagem de vidro por onde os raios de luz atravessam e também é dotada de parafusos dentados permitindo o deslocamento do material pela mesma.
Condensador e diafragma são responsáveis pela uniformidade da iluminação e redução ou ampliação da região a ser iluminada.
Lâmpada embutida é a fonte de luz do sistema, que permite observar a lamina.
Pé ou base trata-se do apoio e do ponto de fixação do microscópio.
Parafuso macrométrico é um objeto passível de rotação e permite a movimentação vertical da mesa.
Parafuso micrométrico por sua vez é responsável pelos movimentos verticais e sutis da mesa, permitindo aperfeiçoar a focagem. (foco)
Charriot é responsável pela movimentação lateral da lâmina em observação, sendo possível analisá-la de forma totalitária
Lente ocular x Objetiva = Total do aumento
10 x 100 = 1000 x
 Origem e evolução das células: as células procariotas e eucariotas
•As células podem buscar energia em fontes diferentes (fonte mais básica: carbono)
•A evolução da capacidade de explorar diferentes ambientes (de ambientes normais a ambientes mais hostis) fez com que as células evoluíssem ao longo de 3,5 bilhões de anos 
•DNA (fita dupla), RNA (fita simples), lipídios e proteínas são feitos de apenas 6 elementos: hidrogênio, carbono, nitrogênio,oxigênio, enxofre e fósforo 
Origem do Universo: a teoria do Big Bang
•Surgimento do universo há 13,7 bilhões de anos de um estado extremamente denso e quente (cabeça de alfinete). O universo está em constante expansão
Terra: a origem
•Formação há 4,6 bilhões de anos, a partir de um disco acêntrico que girava ao redor do sol. Solidificação da crosta há 4,1 bilhões de anos, por esfriamento. Em seguida, a atmosfera e os oceanos começaram a se formar.
•A atmosfera provavelmente continha vapor d’agua, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre só apareceu muito tempo depois.
A origem da vida
•Nosso planeta pode ter sido povoado por seres vivos ou elementos precursores da vida oriundos de outros planetas, que se propagaram por meteoritos e poeira cósmica até a Terra. (Panspermia)
•A vida pode ter sido gerada de forma espontânea na terra mesmo:
Atmosfera primitiva poderia combinar elementos químicos até que esteS conseguissem se reproduzir, cada vez mais complexos dão origem às células, daí para frente é só aumentar a complexidade até os seres vivos (compostos de associações de células)
Do que a vida é feita
•Carbono, oxigênio, fósforo e nitrogênio associados dão origem aos ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos e lipídios
•O experimento de Urey-Miller
Tubos e balões de vidro interligados, contendo compostos existentes na atmosfera primitiva, segundo Oparin: amônia (NH3), metano (CH4), hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
Aquecimento + descargas elétricas, simulando a temperatura elevada da época e as tempestades que ocorriam. No condensador a mistura dos gases era resfriada, simulando o resfriamento da Terra, pois as gotículas de água acumuladas escorriam, simulando as chuvas. O aquecimento provocava o ciclo desse processo.
Após uma semana, a água da armadilha foi analisada e mostrou a presença moléculas orgânicas simples (aldeídos e cianetos) precursoras de biomoléculas
O experimento mostra que nas condições da Terra primitiva era possível a formação de aminoácidos.
Surgimento e evolução da célula:
Acredita-se que o processo evolutivo que originou as primeiras células começou há 4 bilhões de anos, quando a terra estaria coberta por uma grande quantidade de água. Caldo primordial: rico em moléculas inorgânicas e continha em solução os gases que constituíam a atmosfera. Sob a ação do calor e da radiação UV do Sol e de descargas elétricas, vinda de tempestades, que eram muito frequentes, as moléculas dissolvidas no caldo primordial combinaram-se quimicamente para constituírem os primeiros compostos contendo carbono. É provável que no caldo primordial tenham surgido polímeros de aminoácidos e de nucleotídeos (polipeptídeos e polinucleotídeos), formando-se assim as primeiras moléculas de proteínas e ácidos nucleicos. Ácidos nucleicos são capazes de autoduplicação, moléculas de RNA simples são capazes de evoluir para moléculas mais complexas, isto faz supor que a evolução começou com moléculas de RNA. Provavelmente ao acaso, formaram-se moléculas de fosfolipídios, e que, espontaneamente, constituíram as primeiras bicamadas fosfolipídicas, estas podem ter envolto conjuntos de moléculas de ácidos ribonucleicos, nucleotídeos, proteínas e outras moléculas. Formou-se assim a primeira célula: RNA + proteínas + membrana fosfolipídica.
Em seguida ao RNA, deve ter surgido o DNA, formado pela polimerização de nucleotídeos sobre um molde de RNA, e os dois tipos de ácidos nucleicos passaram a determinar os tipos de proteínas a serem sintetizadas. Considerando enorme variedade de proteínas celulares, formadas com a combinação de 20 aminoácidos, é pouco provável que as proteínas tenham se formado ao acaso, as proteínas inúteis foram eliminadas pelo processo evolutivo. RNA + DNA + proteínas + bicamada fosfolipídica = célula primordial procarionte heterotrófica e anaeróbica.
Heterotrófica: incapaz de sintetizar compostos ricos em energia (alimentos)
Anaeróbica pq ainda não existia oxigênio na atmosfera.
Aparecimento das primeiras células autotróficas, que utilizaram a energia solar para sintetização de alimento e liberação de oxigênio (fotossíntese), este processo só foi possível a partir do aparecimento da clorofila na célula. Bactérias autotróficas.
O oxigênio (O2) liberado pela fotossíntese foi se acumulando na atmosfera, se rompendo sob a ação da radiação ultravioleta conforme de difundiam pelas alturas mais elevadas da atmosfera, originando átomos de oxigênio (O), muitos dos quais de recombinaram e formaram ozônio (O3), que tem capacidade de absorver o ultravioleta (camada de ozônio). Aparecimento de células procariontes aeróbicas.
Surgimento das células eucariontes: tudo indica que tenham se formado a partir de procariontes (Hipótese Autogénica), por invaginações da membrana plasmática que foi puxada por proteínas contráteis previamente aparecidas no citoplasma. O núcleo formou-se por porções da membrana que envolveram o material nuclear. A interiorização da membrana também deu origem a diversos compartimentos intracelulares, como o reticulo endoplasmático, lisossomos, aparelho de Golgi, etc... Os primeiros seres vivos eucariotos, deram origem aos animais e plantas 
Como o material genético das mitocôndrias e dos cloroplastos apresenta uma maior semelhança com o das bactérias autónomas do que com o material genético presente no núcleo (seu conteúdo de G-C é menor do que o do núcleo e seus ribossomos são iguais aos de bactérias, capazes de sintetizar a maioria das proteínas de forma autônoma - energia), há evidências de que elas derivam de bactérias fagocitadas. (Hipótese endossimbiótica)
Benefício recebido: proteção. Benefício concedido: energia.
Hipótese autogênica + hipótese endossimbiótica: Origem da célula eucarionte.
Partes da célula
–Membrana (camada de separação do meio externo)
–Citoplasma (meio ambiente com características química próprias)
–Ácidos nucléicos (conjunto de moléculas que dirige o funcionamento e a reprodução da célula) 
Formação das membranas
•Formação espontânea em resposta ao meio
•Barreira seletiva
•Muito mais do que a membrana plasmática (formou os retículos, membrana nuclear, membranas organelares)
Bactérias: 
Pequenas, redondas ou alongadas. Geralmente possuem parede celular (proteção extra). Auxiliam o organismo em diversas tarefas (p.ex. absorção de nutrientes=flora intestinal). Estão envolvidas em diversas patologias. Ocupam os ambientes mais variados possíveis. Bactérias são sem dúvida os organismos capazes de se alimentar das mais diversas fontes de energia (algumas se alimentam de produtos em decomposição, outras fazem fotossíntese, outras fazem quimiossíntese a partir de materiais inorgânicos)
Diferenças no material genético: Genoma (código genético) menor e mais simples. Ausência de núcleo. Presença de material genético extra (plasmídios)
Cílios e flagelos: 
Mesma estrutura, diferença apenas quanto ao tamanho e comprimento
•Flagelos: longos e poucos 
•Cílios: curtos e muitos