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45 Citologia é um dos campos da Biologia que estuda o universo de uma célula. Mas esse universo, o olho humano não consegue desvendar sem o auxílio de lentes que o ampliam. Portanto toda observação da célula só foi possível a partir de 1590, após a invenção do microscópio pelo holandês Zacharias Janssen, um estudioso e fabricante de lentes. A célula como unidade viva dos seres vivos tem sido alvo de inúmeras pesquisas no decorrer dos últimos séculos. Por volta de 1665, Robert Hooke, cientista inglês, utilizando um microscópio bastante primitivo, iluminado a vela e que ampliava a imagem cerca de 270 vezes, observou finas laminas de cortiça e comparou a imagem observada com um favo de mel, ou seja, sequência de pequenas cavidades separadas por delgadas membranas, as quais denominou de células (em latim, diminutivo de celler, espaço fechado). Na realidade, o que Hooke observou foram pedaços de tecido vegetal morto, e os espaços vazios foram deixados pelas células que morreram, permanecendo as divisões das paredes celulares presentes nas células vegetais. Em 1833, Robert Brown, botânico escocês, analisando tecido vegetal macerado, verificou que as células possuíam em sua região central um concentrado de substâncias de forma arredondada que denominou de núcleo. Sabe-se hoje que, com exceção das bactérias e algas azuis, todas as demais células possuem núcleo e que o mesmo abriga em seu interior o material genético que é passado de pais para filhos, permitindo a continuidade das espécies. Em 1838, depois de longas e demoradas pesquisas, o botânico alemão Matthias Schleiden observou a presença de células nos vegetais. Em 1939, o zoólogo alemão Theodor Schwann concluiu que os animais eram formados por células, estabelecendo-se assim a teoria celular de Schwann e Schleiden, segundo o qual “todos os seres vivos são formados por células”. Em 1858, o médico alemão Rudof Virchow concluiu que “toda célula tem sua origem em outra preexistente”. No decorrer do século XIX, novas descobertas foram acontecendo, tais como estruturas com funções determinadas, denominadas organoides (organelas), encontradas no interior das células. Com a capacidade de realizar inúmeras funções e de reproduzir-se, a hipótese de que a célula é a menor parte viva de um ser vivo ganhou muita força, e passou a ser definida como a unidade morfológica e fisiológica de todos os seres vivos, passando também a ser responsável pela transmissão das características hereditárias. Com todos os conhecimentos adquiridos sobre as células, foi possível formular a nova teoria celular: 1. Todos os seres vivos são formados por células; 2. As reações que ocorrem em um organismo, e que são responsáveis pela vida do mesmo, dependem do funcionamento das células. Portanto a célula é a unidade fisiológica de todos os seres vivos; 3. Toda célula tem sua origem a partir de outra célula preexistente, que se dividi fornecendo às células filhas seu material genético. Microscópio Óptico É um instrumento dotado de uma parte óptica: lente ocular, lentes objetivas, espelho, condensador, diafragma. E uma parte mecânica: base, coluna ou braço, canhão, revólver, platina, parafusos (micrométrico e macrométrico) que ajustam a imagem observada. As lentes objetivas e ocular são marcadas com números, A célula é a unidade da vida. Vamos viajar neste mundo microscópico em que tudo funciona e se encaixa para que os organismos sobrevivam. O microscópio e suas partes. A célula 46 que significam o seu poder de ampliação. Para sabermos quantas vezes o objeto observado esta ampliado, basta multiplicar o número da lente objetiva pelo número da lente ocular. Exemplo: objetiva 100 X ocular 10, a ampliação é de 1000 vezes. Pode-se observar células vivas ou mortas. A unidade de medida utilizada no microscópio óptico é o μm (micrômetro), que equivale à milésima parte de um milímetro (0,001mm). Microscópio Eletrônico A partir de 1950, a utilização do microscópio eletrônico provocou avanços revolucionários na Biologia devido ao alto potencial de ampliar os objetos – 250 mil vezes. Ao microscópio eletrônico só é possível observar matéria morta, pois a mesma tem de ser cortada em finas laminas e preparada em uma câmara de vácuo. A unidade de medida utilizada no microscópio eletrônico é o Å (angstrom), que equivale ao décimo milionésimo de parte de um milímetro (0,0000001 mm). Existem dois tipos de microscópio eletrônico utilizados na Biologia: varredura e transmissão. O microscópio eletrônico de varredura possibilita a observação de imagens de superfície de células e outras estruturas dos organismos, enquanto o microscópio de transmissão permite enxergar através das células e todas as suas organelas. Microscopia eletrônica de varredura de um espermatozoide fecundando um óvulo. As cores são colocadas posteriormente com uma espécie de Photoshop. Microscopia eletrônica de transmissão de uma mitocôndria. Com esta técnica é possível ver detalhes incríveis das células como nesta imagem conseguimos percerber a dupla membrana que delimita as organelas. Citologia 47 1. (UEMA 2014) A construção do microscópio composto ou bi- nocular por Robert Hooke, em 1663, permitiu a visualização de estruturas até então desconhecidas pelos cientistas, a partir da utilização de lentes de grande aumento. Com o advento da mi- croscopia, os pesquisadores, após vários estudos em muitos tipos de plantas e animais, lançaram a ideia de que todos os seres vivos são formados por pequenas unidades chamadas células. Essa constatação foi possível graças à possibilidade gerada pela combinação de duas partes (A e C) do microscópio ótico. O sistema de lentes A e C, responsável pelo aumento final de uma célula, é chamado, respectivamente, de a) diafragma e condensador. b) objetiva e condensador. c) condensador e ocular. d) ocular e diafragma. e) ocular e objetiva. 2. (CFTCE) Sobre a Citologia, é INCORRETO afirmar que: a) teve grande impulso com o advento das microscopias óptica e eletrônica, que tornaram possível a visualização de estruturas in- tracelulares b) o estudo da membrana plasmática também é feito pelos citologis- tas, mesmo essa estrutura não fazendo parte da célula c) para se trabalhar com microscopia óptica, às vezes, é necessário o uso de corantes, pois, devido à diminuta espessura de uma célu- la, sua visualização pode se tornar difícil e imprecisa d) glicocálice, flagelos e cílios são estruturas celulares e) a Citologia serve como base para a Histologia, pois existe uma grande relação entre essas duas áreas da Biologia 3. (UFPE 2011) No ano de 2010, o respeitado cientista ame- ricano Craig Venter, cuja equipe já havia elucidado o código genétoco, anunciou a produção de vida artificial. Em seu expe- rimento, um genoma bacteriano foi sintetizado em laboratório e inserido em uma bactéria de outra espécie, que estava livre de seu próprio material genético. A seguir, esta passou a repro- duzir-se de forma independente, sob o comando de seu novo genoma sintético. Considerando tal descoberta e os princípios que caracterizam a vida tal como a conhecemos, considere as assertivas a seguir: ( ) o experimento acima confirma a teoria da geração es- pontânea, proposta para explicar a origem da vida a partir de compostos inertes. ( ) bactérias com material genético sintético não são real- mente seres vivos, segundo os princípios da “teoria celular”. ( ) como a célula recipiente do material genético sintético não fora sintetizada artificialmente, não pode-se afirmar que o experimento gerou vida artificial. ( ) crescimento, metabolismo e resposta a estímulos devem estar presentes na bactéria artificialmente produzida, para que seja considerada viva. ( ) o experimento descrito ilustrao “design inteligente”, pen- samento que reafirma o criacionismo como responsável pelo surgimento da vida no planeta. 4. (UFPB) Enquanto ainda se discutia a hipótese da célula como constituinte fundamental de todos os seres vivos, pas- sou-se também a especular sobre a sua origem: as células formavam-se espontaneamente ou teriam origem a partir de células preexistentes? A resposta veio com os estudos de Wal- ther Flemming, que descreveu, detalhadamente, o processo de divisão mitótica. Esse e outros estudos levaram ao estabeleci- mento da Teoria Celular, uma das mais importantes generaliza- ções da história da Biologia, que é assim sintetizada: “Todos os seres vivos são constituídos por células e por estruturas que elas produzem. As atividades essenciais que caracteri- zam a vida ocorrem no interior das células, e novas células se formam pela divisão de células já existentes”. Assim, a com- preensão do fenômeno da vida passa, necessariamente, pelo conhecimento da célula. Adaptado de AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. “Biologia das células”. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2004. De acordo com o texto, é correto afirmar: a) Os seres vivos são semelhantes em sua constituição fundamen- tal, uma vez que são capazes de se reproduzir sexuadamente. b) Os seres vivos são semelhantes em muitos aspectos de sua constituição, uma vez que são formados por células iguais. c) A célula, como unidade do ser vivo, possui núcleo individualizado e divide-se por mitose. d) A célula, como unidade do ser vivo, forma-se espontaneamente a partir dos constituintes disponíveis no meio ambiente. e) A célula é a unidade morfológica e fisiológica do ser vivo, e a continuidade da vida depende da reprodução celular. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia a seguir a letra de uma canção de Chico Buarque que aborda vários conceitos relacionados à Biologia. CIRANDA DA BAILARINA Procurando bem Todo mundo tem pereba Marca de bexiga ou vacina E tem piriri, tem lombriga, tem ameba Só a bailarina que não tem E não tem coceira Berruga nem frieira Nem falta de maneira Ela não tem Futucando bem Todo mundo tem piolho Ou tem cheiro de creolina Todo mundo tem um irmão meio zarolho Só a bailarina que não tem A célula 48 Nem unha encardida Nem dente com comida Nem casca de ferida Ela não tem Não livra ninguém Todo mundo tem remela Quando acorda às seis da matina Teve escarlatina Ou tem febre amarela Só a bailarina que não tem Medo de subir, gente Medo de cair, gente Medo de vertigem Quem não tem Confessando bem Todo mundo faz pecado Logo assim que a missa termina Todo mundo tem um primeiro namorado Só a bailarina que não tem Sujo atrás da orelha Bigode de groselha Calcinha um pouco velha Ela não tem O padre também Pode até ficar vermelho Se o vento levanta a batina Reparando bem, todo mundo tem pentelho Só a bailarina que não tem Sala sem mobília Goteira na vasilha Problema na família Quem não tem Procurando bem Todo mundo tem... 5. (UEG) A forma trofozoíta de uma ameba mede aproximada- mente 20 micrômetros de diâmetro. Sobre o tamanho da ame- ba, é CORRETO afirmar: a) 20 micrômetros correspondem a 2 × 10-2 metro. b) 20 micrômetros correspondem a 2 × 10-5 metro. c) 20 micrômetros correspondem a 2 × 10-4 metro. d) 20 micrômetros correspondem a 2 × 10-6 metro. 6. (CFTCE) Em relação à técnica microscópica de observação celular conhecida como “observação a fresco”, é INCORRETO afirmar que: a) o material biológico deverá ser fixado. b) é também conhecida como observação vital. c) as células são observadas vivas. d) exige corantes específicos (corantes vitais). e) muito usada para o exame microscópico preliminar de células microbianas. 7. (PUCMG) Com base na figura, assinale a alternativa INCOR- RETA a) Apesar da diversidade celular, a maior parte dos tipos celulares tem um conjunto completo de organelas que controla seus proces- sos fisiológicos. b) A forma de uma célula está relacionada à sua função no corpo. c) A única célula flagelada no corpo humano é o espermatozoide. d) As formas celulares apresentadas acima possuem grande capa- cidade de divisão celular. 8. (PUCRJ) Com relação ao tamanho dos seres microscópios, é correto afirmar que: a) os vírus são menores que os protozoários. b) a maioria das bactérias é maior que as leveduras. c) a maioria dos vírus é maior que as bactérias. d) bactérias e protozoários têm o mesmo tamanho. e) protozoários são geralmente menores que as bactérias. 9. (UFV) Um grupo de calouros debatia sobre a qual organismo deveria pertencer a única célula observada ao microscópio. As seguintes hipóteses (I, II, III, IV e V) foram formuladas: I - deve ser de uma alga, considerando a presença de cloro- plasto. II - eu acho que é de uma bactéria, olhem bem que é unicelular. III - parece que é mesmo de um protozoário, tem movimento ativo. IV - suponho que seja de vegetal, aquilo deve ser mitocôndrias. V - pode ser de uma célula animal, pois não vejo parede celu- lósica. Embora não tenham certeza sobre o organismo citado, se TO- DAS as hipóteses estiverem com a justificativa correta, a célula observada ao microscópio poderá ser de um(a): a) espermatozoide. b) célula meristemática. c) levedura. d) bactéria. e) euglena. 10. (UFPE) Muitos eventos e estruturas biológicas são meno- res do que pode o olho humano enxergar, cujo poder de reso- lução fica em torno de 100ìm. O microscópio óptico aumenta esse poder para cerca de 200nm (0.2ìm), limitado pelo compri- mento da luz visível (0.4-0.7ìm). O microscópio eletrônico pode aumentar esse poder para 2nm (0.002ìm) pela substituição do feixe de luz por um feixe de elétrons. Assinale a alternativa em que a estrutura biológica pode ser visualizada pelo recurso in- dicado a seguir. a) Vírus, pelo microscópio óptico. b) Mitocôndrias, pela vista desarmada. Citologia 49 c) Óvulo animal, pela vista desarmada. d) Molécula de ATP, pelo microscópio eletrônico. e) Estrias das células musculares esqueléticas, pela vista desar- mada. 1: [E] As lentes apontadas pelas letras A e C são, respectivamente, deno- minadas ocular e objetiva. 2: [B] 3: F – F – F – V – F. A bactéria que recebeu o genoma produzido artificialmente é consi- derada viva por apresentar crescimento, metabolismo próprio, res- posta a estímulos do meio e reprodução independente. O código genético foi elucidado entre 1959 e 1963, diferentemente do que afirma o enuncido. Craig Venter colaborou para o sequenciamen- to do genoma humano, isto é, a determinação das sequências de bases nitrogenadas componentes do DNA, presente no núcleo das células da espécie humana. 4: [E] 5: [B] 6: [A] 7: [D] 8: [A] 9: [E] 10: [C] A célula