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PROCESSOS BIOLÓGICOS Profª Tatiana Satake Aula 01: Origem da vida e Teoria Celular CONTEXTUALIZAÇÃO 01: Seres vivos Todos os organismos vivos são compostos por subunidades Surgimento? Tipos celulares? Células Origem da Vida e Teoria celular Objetivos da aula: ✓ Descrever a teoria da endossimbiose; ✓ Reconhecer os diferentes tipos celulares: eucariontes e procariontes; ✓ Descrever as estruturas que compõem as células; http://www.astropt.org/2015/03/12/procura-pela-origem-da-vida/ -Admite-se que as primeiras células que surgiram foram os PROCARIONTES. USGS Geology and Geophysics 1. SURGIMENTO DO SER VIVO Biovestiba.net Teoria da abiogênese ou Teoria da Geração espontânea: (surgimento espontâneo de organismos) “A vida provêm da união de forças vitais” Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.) → energia capaz de produzir a vida desenvolveu Séc. XVI Jean Baptiste van Helmont (1577 - 1644) Diariodebiologia.com 1. SURGIMENTO DO SER VIVO → → 1860 Louis Pasteur (1822 – 1895) planetabiologia.com • Microorganismos estavam presentes no ar, mas, se os isolasse, eles não surgiriam espontaneamente no caldo de carne. Vida surge sempre de outra Vida, preexistente. Teoria da Biogênese. 1. SURGIMENTO DO SER VIVO ▪Os primeiros seres primitivos: -unicelulares; - anaeróbicos (fermentadores): produção de gás carbônico (CO2) e álcool (C2H5OH), -capacidade de se auto reproduzir, mantendo sua individualidade, ou seja, seu DNA. organismos autotróficos (CO2, H2O e energia do sol) Aparecimento de organismos mais diversificados, complexos e pluricelulares Métodos evolutivos Aumento da concentração de CO2 na atmosfera Processo de fotossíntese Energia luminosa Enriquecimento do teor de oxigênio da atmosfera terrestre – oriunda da atividade fotossintética 2. ORIGEM DOS ORGANISMOS VIVOS → 1669 3. DESCOBERTA DA CÉLULA Robert Hooke 3.1 Teoria celular Mathias Schleiden Theodor Schawann Célula é a unidade fundamental da vida - tudo que se considera vivo é composto e estruturado por células. 1. A vida existe somente nas células. 2. As células provem somente de células preexistentes. 3. A célula é a unidade de reprodução e transmissão das características hereditárias. →Séc XIX 3. DESCOBERTA DA CÉLULA 4. EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS http://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/6_origem/origem_vida/origem.htm Teoria: surgimento das organelas citoplasmáticas - Teoria da invaginação: Síntese de proteínas no citoesqueleto que permitiram modificações e invaginações. Surgimento das organelas endomembranosas (centros funcionais especializados em diferentes atividades metabólicas) http://www2.ibb.unesp.br/Museu_Escola/6_origem/origem_vida/origem.htm ↑ eficiência dos processos celulares. 4. EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS Teoria: surgimento das células eucariontes - Teoria da endossimbiose: Relação de simbiose entre a célula procarionte e bactérias. Livro Biologia celular e molecular 9º edição As mitocôndrias (DNA circular), cloroplastos e ribossomos são organelas supostamente derivadas desta associação Lynn Margulis (1981) Proteção/nutrientes/rendimento energético 4. EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS 4. EVOLUÇÃO DAS CÉLULAS Todas as células são iguais??? Saiba mais: Microbiota humana: http://www.fcmscsp.edu.br/news/2017/Arquivos-Medicos/volume62-numero1/AA- 13.pdf Origens da vida: http://www.scielo.br/pdf/ea/v21n59/a21v2159.pdf Organização e diferenciação celular: http://www.sedis.ufrn.br/bibliotecadigital/site/pdf/biologia/Org_Di_Ce_Livro_WEB_2 10711.pdf Roteiro de estudos QUESTÕES NORTEADORAS -1. Descreva a teoria da endossimbiose. -2. Qual foi a importância da invaginação da membrana plasmática para as células? LEITURA COMPLEMENTAR: JUNQUEIRA, Uchoa, L. C., CARNEIRO, José. (01/2012). Biologia Celular e Molecular, 9ª edição. [Minha Biblioteca]. Retirado de https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-277-2129-5/ REZEK, Ângelo Junqueira. Biologia Celular e Molecular, 9ª edição. Guanabara Koogan, 01/2012. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/978-85-277-2129-5/pageid/12 LODISH, Harvey, BERK, Arnold, KAISER, Chris A., KRIEGER, Monty, BRETSCHER, Anthony, PLOEGH, Hidde, A. Biologia Celular e Molecular, 7th edição. ArtMed, 01/2014. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582710500/pageid/33 ALBERTS, Bruce. Fundamentos da Biologia Celular, 4ª ed. Cap1. http://www.usp.br/agen/bols/2005/rede1664.htm#primdestaq http://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2001/11/030-033_pedras-sob-controle_070.pdf RECURSOS ADICIONAIS: http://www.invivo.fiocruz.br/celula/teoria_04.htm https://www.youtube.com/watch?v=NnYf-02DM3Q – “Through the wormhole” Prática ativa em sala de aula: Caça-palavras PROCESSOS BIOLÓGICOS Profª Tatiana Satake Aula 02: Células Procariontes e Eucariontes Uma• criança (K.A.S., 1 ano e 4 meses) é levada pela mãe à Unidade Básica de Saúde (UBS) por apresentar diarreia aquosa há quatro dias, tendo cinco episódios nas últimas 24 horas, febre e nauseas. Relata que a menina está apresentando mais sede que o comum nos últimos dias e irritabilidade. A criança ingeriu pequenas quantidades de uma refeição pré-embalada que incluía ovos, torta de ervilha, salmão e arroz cozido no dia anterior ao primeiro episódio. Caso clínico 01 – ENFERMAGEM Análises foram realizadas: Presença de bactérias Gram positivas ESTUDO DIRIGIDO Baseando-se na situação problema, responda as seguintes perguntas: Após1. a leitura do caso clínico, quais fatores podem ser considerados relevantes para a contaminação alimentar? Que2. microorganismo foi capaz de causar a intoxicação alimentar? Qual3. o possível tratamento para a criança? Por4. que em casos de desidratação recomenda-se a utilização do soro caseiro? Caso clínico 01 – ENFERMAGEM Caso clínico 01 – BIOLOGIA • A polícia ambiental capturou 15 aves silvestres que seriam destinadas ao tráfico animal. Após o resgate, foram levadas para o zoológico para a adaptação e, cinco dias após, começaram a apresentar sinais como: plumagem eriçada, tremores, letargia, anorexia, desidratação, depressão e complicações nos sistemas respiratórios, digestórios e urinários (urato verde-amarelado) sendo que algumas vieram a óbito. • Os cuidadores das aves, após 2 semanas, notaram sinais como febre, calafrios, dor de cabeça, mialgia, mal estar e tosse. O biólogo responsável pelo manejo das aves, coletou amostras de sangue, de fezes secas e secreções respiratórias das aves infectadas enviadas para análise, além de separar as aves doentes e saudáveis. • O exame detectou a presença da bactéria Chlamydophila psittaci, que acomete aves e mamíferos. O biólogo explicou aos cuidadores a importância da higienização diária do aviário bem como a dos profissionais envolvidos, além da interação com os fatores estressantes associados ao manejo impróprio como má nutrição, excesso populacional, transporte inadequado e remoção do habitat natural que as aves haviam passado. Chlamydophila psittaci http://www.scielo.br/pdf/jpneu/v27n4/9196.pdf http://www.scielo.br/pdf/cr/v41n5/a963cr4058.pdf ornitose Caso clínico 01 – BIOLOGIA clamidiose ESTUDO DIRIGIDO Baseando-se na situação problema, responda as seguintes perguntas: Explique1. o porque do biólogo separar as aves saudáveis e doentes. Sobre2. a bactéria Chlamydophila psittaci, observando a figura anterior, ela é gram negativa ou positiva? Explique o diagnostico. Qual3. foi o motivo do aconselhamento sobre a higienização do local ambientado concomitantemente com o tratamento com antibióticos? Como4. biólogo, quais medidas sanitáriasque seriam aconselháveis? Caso clínico 01 – BIOLOGIA Caso clínico 01 – BIOMEDICINA Em um laboratório de análises clínicas, o biomédico responsável pelo plantão teve que analisar três tipos de lâminas com urgência, com materiais diferentes. Lâmina 1- Material coletado: urina O paciente 1 sente fortes dores e ardor ao urinar, apresentando pouca quantidade de urina (turva e com odor desagradável). Exame: urocultura + antibiograma Lâmina 2 - Material coletado: secreção do trato respiratório O paciente 2 alega forte gripe, mas depois de 4 semanas os sintomas foram se agravando. O paciente agora apresenta febre alta, falta de ar, tosse com expectoração com sangue e fortes dores no peito. Exame: Baciloscopia do escarro (BK) Lâmina 3 - Material coletado: sêmen O paciente 3, ex-usuário de cocaína, apresenta alta dificuldade em engravidar a esposa. Exame: espermograma Paciente 1 Placa de Petri Observação no microscópio com o material coletado (Gram negativa) Caso clínico 01 – BIOMEDICINA Paciente 2 Observação no microscópio com o material coletado (Gram negativa) Lâmina com o material coletado Caso clínico 01 – BIOMEDICINA Paciente 3 Paciente saudável Paciente 3 Caso clínico 01 – BIOMEDICINA ESTUDO DIRIGIDO Baseando-se na situação problema, responda as seguintes perguntas: 1. O paciente 1 apresenta uma infecção no trato urinário causada por qual bactéria? Qual o fator determinante para a conclusão? 2. O paciente 2 apresenta qual doença? 3. O paciente 3 apresenta alta ou baixa produção de espermatozoides? Quais os principais fatores que podem ter acarretado nesse sintoma? Quais4. as diferenças entre os organismos encontrados nas duas primeiras lâminas? São procariontes ou eucariontes? Quais as diferenças encontradas? 5. A lâmina 3 apresenta uma célula procarionte ou eucarionte? Todas as células são iguais? Caso clínico 01 – BIOMEDICINA Em uma fazenda especializada em produção de leite, as vacas começaram a apresentar sintomas inflamatórios no úbere e alterações visíveis no leite (menor volume secretado, grumos, pus ou aspecto aquoso). As vacas ainda apresentaram febre, perda de apetite, queda de produção. Um veterinário coletou amostras do leite e da urina e observou os seguintes resultados: Staphylococcus aureus Gram positiva Caso clínico 01 – MEDICINA VETERINÁRIA MASTITE: inflamação das mamas Revisão de Literatura. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária, Ano VI, n.10, 2008. MASTITE BOVINA. Universidade Estadual de Santa Catarina.Disponível em: <www.uesc.br/nucleos/uescrural/producao_tecnica/mastite_bovina.rtf>. Caso clínico 01 – MEDICINA VETERINÁRIA ESTUDO DIRIGIDO Baseando-se na situação problema, responda as seguintes perguntas: Após1. a leitura do caso clínico, quais fatores podem ser considerados relevantes para haver a contaminação? Que2. microorganismo foi capaz de causar a inflamação nas glândulas mamárias? Qual3. o medicamento que poderá ser prescrito pelo medico veterinário? Além4. do fármaco, o veterinário pode indicar outras ações para o cuidador? Caso clínico 01 – MEDICINA VETERINÁRIA Um grupo de empresários após o almoço, começou a sentir diarreia, vômito e dor abdominal, com início 2-6 h após almoço, mas para alguns pacientes eles duraram 12-24 h. Todas as pessoas envolvidas haviam comido uma refeição japonesa pré-embalada que incluía ovos mexidos, torta de ervilha, ovas de arenque salgadas, salmão e arroz cozido. Os alimentos como o arroz, os ovos e a carne foram cozidos em grande quantidade e deixados em temperatura ambiente até serem embalados. Foram embalados em bandejas de metal com tampa e armazenados em temperatura ambiente até serem entregues 5 h mais tarde. A entrega era feita em bolsas não térmicas, após 10 h da produção. Análises foram realizadas: Placa de Petri Caso clínico 01 – NUTRIÇÃO Presença de bactérias Gram positivas ESTUDO DIRIGIDO Baseando-se na situação problema, responda as seguintes perguntas: Após1. a leitura do caso clínico, quais fatores podem ser considerados relevantes para a contaminação alimentar? Que2. microorganismo foi capaz de causar a intoxicação alimentar nos empresários? Quais3. os fatores para o aumento do crescimento dos microorganismos? Qual4. ou quais alimentos podem ser acrescentados na dieta dos empresários para auxilia-los no tratamento da infecção? Por5. que em casos de desidratação recomenda-se a utilização do soro caseiro? Caso clínico 01 – NUTRIÇÃO 1. CÉLULA PROCARIONTE - São menores - Ausência de membranas internas desenvolvidas _Crédito da Imagem: "Células procarióticas: Figura 2" por OpenStax College, Biology, CC BY 3.0_ BACTÉRIAS - Unicelulares - ↑diversidade metabólica – diferentes habitats FORMAS:✓ - Cocos - Bacilos - Variados 1. CÉLULA PROCARIONTE Mycobaterium leprae (Hanseníase) Bactérias (trato digestório) 1. CÉLULA PROCARIONTE São menores - Ausência de membranas internas desenvolvidas- 1. CÉLULA PROCARIONTE _Créditos da imagem: modificada de "Prokaryotic cells: Figure 1" por OpenStax College, Biology, CC BY 3.0_ Escherichia coli Gram negativa Staphylococcus aureus Gram positiva - Coloração de Gram 1. CÉLULA PROCARIONTE - Coloração de Gram 1. CÉLULA PROCARIONTE https://ibapcursos.com.br/coloracao-de-gram/ 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE - S. Aureus provoca intoxicação pela ingestão de alimentos contendo toxinas pré- formadas - No intestino as toxinas ativam uma resposta inflamatória geral (acarreta na perda de fluidos – vomito e diarreia) - Sintomas: náusea, vomito, dores abdominais, diarreia, sudorese www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf 1. CÉLULA PROCARIONTE www.ufjf.br/microbiologia/.../Bactérias-associadas-às-infecções-gastrointestinais.pdf ✓ TIPOS DE PROLONGAMENTOS: Flagelos- - Fímbrias Salmonella E. coli BIPARTIÇÃO BINÁRIA:✓ 1. CÉLULA PROCARIONTE Evolução celular 2. CÉLULA EUCARIONTE São muito mais complexas e apresentam um núcleo, organelas citoplasmáticas e - um citoesqueleto Realizam diversas reações metabólicas- - Mais DNA, mais proteínas, mais complexa a bioquímica, mais estrutura e função organelas compartimentalizadas diferentes atividades metabólicas (funcionamento eficiente das células eucarióticas) 2. CÉLULA EUCARIONTE 3. SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS ENTRE PROCARIONTES E EUCARIONTES (Cooper e Hausman, A Célula) Todas as células são iguais??? Saiba mais: Células procariontes: https://pt.khanacademy.org/science/biology/bacteria- -archaea/prokaryote- structure/a/prokaryote-structure https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure- -of-a-cell/prokaryotic- and-eukaryotic-cells/a/prokaryotic-cells Células eucariontes: https://pt.khanacademy.org/science/biology/bacteria- -archaea/prokaryote- structure/v/prokaryotic-and-eukaryotic-cells FEEDBACK Roteiro de estudos QUESTÕES NORTEADORAS -1. Quais as diferenças entre células procariontes e eucariontes? -2. Quais as vantagens dos organismos serem multicelulares? -3. É correto afirmar que no corpo humano podemos encontrar células eucariontese procariontes? Justifique. LEITURA COMPLEMENTAR: JUNQUEIRA, Uchoa, L. C., CARNEIRO, José. (01/2012). Biologia Celular e Molecular, 9ª edição. [Minha Biblioteca]. Retirado de https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-277-2129-5/ REZEK, Ângelo Junqueira. Biologia Celular e Molecular, 9ª edição. Guanabara Koogan, 01/2012. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/978-85-277-2129-5/pageid/12 LODISH, Harvey, BERK, Arnold, KAISER, Chris A., KRIEGER, Monty, BRETSCHER, Anthony, PLOEGH, Hidde, A. Biologia Celular e Molecular, 7th edição. ArtMed, 01/2014. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582710500/pageid/33 ALBERTS, Bruce. Fundamentos da Biologia Celular, 4ª ed. Cap1. http://www.usp.br/agen/bols/2005/rede1664.htm#primdestaq http://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2001/11/030-033_pedras-sob-controle_070.pdf RECURSOS ADICIONAIS: http://www.invivo.fiocruz.br/celula/teoria_04.htm https://www.youtube.com/watch?v=NnYf-02DM3Q – “Through the wormhole”