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INTRODUÇÃO A CITOLOGIA Prof. Ms. Simone Archanjo 1º Período Teorias de formação celular • Panspermia: Os seres vivos ou substâncias precursoras da vida, são provenientes de outros locais do universo, sendo trazidas para Terra através de esporos ou formas de vida resistentes, aderidas a meteoritos. Nos meteoritos achados na Terra nele foram achados moléculas orgânicas, indicando que a formação dessas moléculas é comum no Universo. Disponível em: http://creationwiki.org/pool/images/e/ec/Space_molecules.jpg. Acesso em 17/02/2016) Teoria da evolução química ou Teoria da evolução molecular: (Thomas, Huxley e John Burdon S. Haldane e Aleksandr I. Oparin). Compostos inorgânicos combinaram-se originando moléculas orgânicas simples (açúcares, aminoácidos, bases nitrogenadas, ácidos graxos etc.), que se combinaram produzindo moléculas mais complexas como proteínas, lipídeos, ácidos nucleicos etc., que deram origem a estruturas com capacidade de autoduplicação e metabolismo. Disponível em: http://www.grupoescolar.com/a/b/F65B2.jpg. Acesso em 17/02/2016 • Kytos = célula / Logus = estudo;ciência • Citologia é o campo da Biologia que estuda a célula. • A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo. É a unidade morfofisiológica de todo ser vivo CITOLOGIA • Invenção do Microscópio: em 1651 por Zacharias Janssen e seu pai Hans Janssen (Não utilizavam o aparelho com finalidade científica). • Descoberta dos Microrganismos: pelo holandês Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), utilizando um microscópio simples. CÉLULA - HISTÓRICO Disponível em: http://pt- br.aia1317.wikia.com/wiki/Momentos_hist%C3%B 3ricos_na_microbiologia:_descobertas_e_impact os. Acesso em 16/02/2016) Disponível em: http://www.microscopia.bio.br/historia.html. Acesso em 14/02/2016) Disponível em: http://www.microscopia.bio.br/historia.html. Acesso em 14/02/2016) • 1600 - Fabricou-se o 1º microscópio (aparelhos nos quais lentes de vidro são associadas de tal forma que se consiga reproduzir para o olho humano, uma imagem aumentada e detalhada das células, tecidos e órgãos) • Em 1665 - Robert Hooke usa pela 1ª vez o termo célula. O microscópio simples de Leeuwenhoek, foi aprimorado por Hooke, ganhando mais uma lente. • A célula foi descoberta em 1667 pelo inglês Robert Hooke (1635- 1703), que observava uma célula de cortiça (tecido vegetal morto) usando o microscópio • Em 1831, Robert Brown descobriu o núcleo celular. CÉLULA - HISTÓRICO Disponível em: http://www.microscopia.bio.br/historia.html. Acesso em 14/02/2016) • Em 1838, Mathias Schleidern - plantas constituídas por células, • Em 1839, Theodor Schwan, concluiu que todos os animais eram constituídos de células. • Em 1858, RudolphVirchow, declarou que todas as células surgem de outras pre-existentes; • Em 1858 é estabelecida a noção da célula como a unidade fisiológica; • Em 1930 surge o 1º microscópio eletrônico dando origem à citologia ultra-estrutural; CÉLULA – HISTÓRICO Disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br. Acesso em 16/02/2016) Microscopia Optica e Eletrônica (Disponível em: https://www.labmic.ufg.br.Acesso em 16/02/2016) • Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos, são constituídos por células, unidade morfofisiológica de todo ser vivo. • Todas as células provêm de células preexistentes • As células são unidades funcionais dos seres vivos, dessa forma, todo metabolismo dos seres vivos dependem de suas células; • A célula é a unidade hereditária de todos os seres vivos TEORIA CELULAR Seres acelulares: • Príons • Virions • Vírus Quanto a nutrição os indivíduos podem ser classificados como: * Autótrofos: utilizam o processo de fotossíntese para transformar CO2 e H2O em carboidratos simples, a partir dos quais podem produzir moléculas complexas; * Heterótrofas: obtém energia dos carboidratos, gorduras e de proteínas sintetizadas pelos organismos autótrofos. Obs: As bactérias são na maioria decompositoras, que na natureza reciclam a matéria orgânica, assim fertilizando o solo. Disponível em: www.sobiologia.com. Acesso em 14/02/2016) (Disponível em: www.oficinadanet.com.br/post/13727-o- que-e-fotossintese. Acesso em 14/02/2016.) Quanto ao número de células, os indivíduos podem ser classificados: • Unicelulares: Seres constituídos por uma única célula; • Pluricelulares: Seres constituídos por mais de uma célula. Disponível em: http://ciencias-em-rede.blogspot.com.br/2015/11/constituicao-basica- da-celula.html. Acessos em 14/02/2016. Disponível em: https://adescobertadaciencia6.wordpress.com/tag/unicelulares. Acesso em 01/02/2016) Classificação das bactérias Cocos: forma arredondada; Bacilos: Tem a forma de bastonete; Espirilo: Tem a forma espiralada; Vibrião: Tem a forma de vírgula. • Cólera: causada pela bactéria Vibrio cholerae (vibrião colérico). • Tuberculose: causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis (ou bacilo de Koch). • Hanseníase: causada pela bactéria Mycobacterium leprae (ou bacilo de Hansen). • Lepitospirose: causada pela bactéria Leptospira interrogans. (Disponível em: http://www.fiapodejaca.com.br/sintomas-da- colera. Acesso em 14/02/2016) Quanto a existência de membrana nuclear (carioteca, os indivíduos são classificados como: • Procariontes (grego - pro: anterior; Karyon: noz, amendoa), células desprovidas de carioteca ou membrana nuclear; • Eucarionte: (grego – eu: verdadeiro; Karyon: noz, amendos) células com carioteca ou membrana nuclear; (Disponível em: www.sobiologia.com.br. Acesso em 14/02/2016) Célula eucariótica Animal (Disponível em: www.sobiologia.com.br. Acesso em 14/02/2016) Célula Vegetal Partes da célula Membrana plasmática: fina película que envolve a célula e regula a troca de substancias entre ela e o meio externo. Citoplasma: situa-se entre a membrana e o núcleo e é constituída de um liquido chamado citosol e de diferentes organelas. Núcleo: estrutura que comanda as atividades da célula, inclusive a reprodução. É no núcleo que está o DNA que contém as informações genéticas. Membrana Plasmática • Revestimento da célula • É a parte que delimita todas as células vivas (procariontes e eucariontes) • Apresenta composição lipoproteica (duas camadas de lipídios com proteínas mergulhadas). • Possui como principal função o controle na entrada e saída de substâncias na célula. • Estabelece a fronteira entre o meio intra-celular e o meio extracelular • Essa entrada e saída pode ocorrer através de • Osmose • Transporte Passivo • Difusão Facilitada • Transporte Ativo Membrana Plasmática Células Vegetais • Parede externa composta por celulose; • Jovem: Parede fina e flexível • Maduras: Parede rígida = liguina Citoplasma Hialoplasma: Líquido Viscoso, colóide - íons dissolvidos em substância aquosa; Funções: Auxilia na morfologia da célula (Consistência) Produção e armazenamento de substâncias indispensáveis à vida (glicose, proteínas, lipídeos). • Descoberto em1833 pelo pesquisador escocês Robert Brown • É uma estrutura presente nas células eucariontes, que contém o ADN (ou DNA) da célula. • É delimitado pelo envoltório nuclear, e se comunica com o citoplasma através dos poros nucleares. • O núcleo possui duas funções básicas: regular as reações químicas que ocorrem dentro da célula, e armazenar as informações genéticas da célula. O Núcleo Eu = Com Pro = Sem Carioteca: Envoltório nuclear • Núcleo • Controla todas as atividades celulares: representa assim o centro de coordenação celular. • É no DNA do núcleo que estão localizados a maioria dos genes, depositários da informação genética. • Controla o metabolismo celular através da transcrição do DNA nos diferentes tipos de RNA. • Assim, os RNAs são traduzidos em proteínas, os efetores finais da informação genética. Organelas citoplasmáticas • Organela responsável pela respiração celular aeróbica – essencial para metabolismo. • Função principal: converter energia em formas que possam ser utilizadas para dirigir as reações celulares; • São chamadas de usinas celulares; • Ocorre a extração de energia dos alimentos que será armazenada em moléculas de ATP (adenosina trifosfato). • Estrutura: Forma de bastonete e 2 camadas de membrana de revestimento: • Externa: lisa • Interna: Invaginações (cristas) Mitocôndrias São bolsas (conjunto de vesículas) membranosas e achatadas, que podem armazenar, transformar e eliminar substâncias produzidas pela célula; Encontradas em quase todas as células eucarióticas O nome provém de Camilo Golgi, que foi quem o identificou. Apresenta um número variável vesículas limitadas por membrana unitária Complexo golgiense COMPLEXO DE GOLGI • Consiste de bolsas membranosas achatadas, empilhadas • Cada uma dessas pilhas recebe o nome de dictiossomos • Da borda desses sacos brotam vesículas de secreção que se destacam do sistema COMPLEXO DE GOLGI COMPLEXO DE GOLGI • Atua como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias na célula. • Produz lisossomos EX: - enzimas digestivas produzidas e eliminadas pelas células de diversos órgãos - produz muco que lubrifica as superfícies internas do nosso corpo Papel dessa estrutura citoplasmática é a eliminação de substâncias que atuam fora da célula, processo genericamente denominado secreção celular. • O Complexo de Golgi desempenha um papel importante na formação dos espermatozoides. Estes contêm bolsas repletas de enzimas digestivas, que irão perfurar as membranas do óvulo e permitir a fecundação. A bolsa de enzimas do espermatozoide maduro, originada no aparelho de Golgi, é o acrossomo (do grego acros, alto, topo, e somatos, corpo), CITOESQUELETO Rede formado por finos filamentos no hialoplasma Microfilamentos: constituído por uma proteína contrátil -actina • responsáveis pelo vigor e pela forma da célula; • proporcionam suporte mecânico e auxiliam na produção de movimentos. Microtúbulos: constituído por uma proteína - tubulina • contribuem para forma da célula; • responsáveis pelos movimentos dos cílios e flagelos • agem no movimento das organelas e migração do cromossomo na divisão celular Microfilamentos e microtúbulos CENTRÍOLOS Estrutura que participam da divisão celular, geralmente aparecem aos pares Localizado próximo ao núcleo 9 conjuntos de túbulos triplos ( trincas de microtúbulos) Estruturas cilíndricas citoplasmáticas, geralmente encontradas aos pares. Formados por microtúbulos rígidos. Constituídos por nove conjuntos de túbulos triplos de natureza protéica, formando assim um cilindro (Estruturas cilíndricas microtubulares) É responsavél pela cinética celular (divisão celular) Centríolo CÍLIOS E FLAGELOS Estruturas celulares móveis servem para locomoção 9 conjuntos de túbulos duplos e dois centrais Cílios: são as projeções curtas, semelhantes a pêlos; impulsionam os fluídos a partir de células ancoradas. Ex: pulmões e tubas uterinas Flagelos: são mais longos que os cílios; movimentam a célula inteira. Ex: espermatozóide Organelas especializadas na síntese de proteínas Presentes em todas as células procariontes (citoplasma) e eucariontes (presa a carioteca) Ribossomos Atua como transportador de substâncias, servindo como canal de comunicação entre o núcleo celular e o citoplasma. Formado por canais delimitados por membranas. Esses canais comunicam-se com o envoltório nuclear. Cavidades delimitadas por um sistema de membranas unitárias Estruturas tubulares e vesiculares dispostas em rede Sistema de túneis que percorre o citoplasma Cisternas em continuidade com organelas, núcleo e exterior Retículo endoplasmático RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO • Conhecido também como Ergastoplasma • Complexa rede de canais interligados com ribosomos aderidos • Síntese de Proteínas RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO OU AGRANULAR - Responsável pelo transporte de substâncias no interior da célula. (podem se ligar da membrana plasmática até a carioteca) - Aumenta a superfície interna da célula, facilitando a ocorrência de reações químicas necessárias ao metabolismo celular. - Armazenamento de substâncias - Síntese de lipídios (células secretoras de hormônio são bem desenvolvidas) Organelas citoplasmáticas especializadas na digestão de moléculas que são internalizadas ou já estão no interior da célula São vesículas de vários tamanhos revestidos por uma membrana lipoprotéica, dispersas no citoplasma. Função: degradação de materiais advindos do meio extra- celular, assim como a reciclagem de outras organelas e componentes celulares envelhecidos. Realiza a digestão intracelular. Podem realizar a heterofagia, autofagia e também a autólise. Presente em células eucarióticas. Origem a partir do Complexo de Golgi Lisossomos Lisossomos AUTÓLISE Processo no qual os lisossomos se rompem, promovendo a destruição da célula. A regressão da cauda do girino útero após a gravidez e também a glândula mamária. A silicose é uma doença em que a sílica enfraquece a membrana do lisossomo e este derrama suas enzimas no interior da célula destruindo-a. PEROXISSOMOS • Peroxissomos são bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas • Diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem - enzima catalase • A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como água oxigenada (H2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se forma normalmente durante a degradação de gorduras e de aminoácidos, mas, em grande quantidade, pode causar lesões à célula. 2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2 VACÚOLOS • Cavidade existente no interior do citoplasma, provenientes do RE ou da própria membrana plasmática, contem água e substancias dissolvidas, inclusive enzimas digestivas - Vacúolos alimentares: Vácuolos responsáveis pela digestão de substâncias sólidas e líquidas.(Sólidos - Fagossomos/ Líquidos - Pinossomos) - Vacúolos contrateis (pulsáteis) – Encontrados na célula vegetal, responsável pela manutenção da quantidade de água no interior da célula. CLOROPLASTOS • Estrutura cilíndrica, presente nas células eucarióticas vegetais; • Apresenta cor esverdeada pela presença de clorofila; • Responsável pela Fotossíntese. Referências Bibliográficas Principais • DE ROBERTS, E. M. F.; HIB, Jose. Bases da biologia celular e molecular. Tradução por Célia Guadalupe Tardeli de Jesus Andrade; Sérgio Ferreira de Oliveira; Telma Maria Tenório Zorn. 3 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. • GUERRA, M. dos S. Introdução à citogenética geral. Rio de Janeiro: Guanabara, 1989. • JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1991.
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