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Introdução às células: estrutura, funções e evolução das células A célula é a unidade que constitui os seres vivos, podendo ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados, os tecidos, que constituem o corpo dos seres pluricelulares. O que podemos ver? Qual o tamanho de uma célula e qual o tamanho das suas partes? Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios • Um vírus não é capaz de se multiplicar, exceto quando parasita uma célula de cujas enzimas se utiliza para a síntese das macromoléculas que vão formar novos vírus. São, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios. • Existem os vírus que infectam bactérias, animais e vegetais. Cada vírus é formado basicamente por duas partes: 1ª) uma porção central que leva a informação genética, isto é, um genoma constituído de RNA ou DNA, no qual estão contidas, em código, todas as informações necessárias para a produção de outros vírus iguais. 2ª) Uma porção periférica (capsídio viral), constituída de proteínas, que protege o genoma, possibilita o vírus a identificar as células que ele pode parasitar e, em certos vírus, facilita a penetração nas células. • Os genomas virais normalmente codificam as proteínas do capsídio viral e as proteínas que atraem as enzimas do hospedeiro para replicar seu próprio genoma. Os genes virais diferem em estrutura Ex: Orthomyxoviridae, (gripe suína) Retroviridae, (AIDS) Ex: Polyomaviridae (câncer) Ex: Adenoviridae, (conjuntivite) Ex: Poxviridae, (varíola) Ex: Circoviridae (doenças hepáticas) Ex: Reoviridae, (doenças respiratórias e gástricas) Ex: Parvoviridae, (artrite) Ex: Hepadnaviridae (Hepatite) Os vírus comandam a maquinaria da célula hospedeira para se replicar. HIV Existem apenas dois tipos básicos de células: as procariontes e as eucariontes. Procariontes (pro: primeiro, e Kario: núcleo) • As células procariontes são pobres em membranas e os cromossomos não estão separados do citoplasma pelo envoltório nuclear. Possuem células procariontes as bactérias e as cianofíceas, ou algas azuis, que também são bactérias. A célula procarionte mais bem estudada é a bactéria Escherichia coli. Os seres vivos que possuem células procariontes são denominados procariotas. Células procariontes se apresentam com diferentes formas e tamanhos Algumas bactérias são fotossintéticas Anabaena cylindrica Fixa N2Fixa CO2 Produz esporos Phormidium laminosum Beggiatoa (sulfobactéria) Obtém eneriga a partir do H2S. Eucarioto: eu (verdadeiro/real) Karion (núcleo) São células que apresentam núcleo. Células de leveduras vista ao microscópio óptico. Representação de uma célula eucariótica animal Envelope nuclear Aparelho de Golgi ou rugoso ou liso Representação de uma célula eucariótica vegetal Envelope nuclear Aparelho de Golgi O núcleo é o depósito de informações na célula Os cromossomos tornan-se visíveis quando um célula está para se dividir. Célula de mamífero mostrando o DNA disperso. Processos de expressão gênica As mitocôndrias geram energia a partir de nutrientes para potenciar a célula Mitocôndrias vista ao microscópio óptico de fluorescência. Origem da mitocôndria Os cloroplastos captam energia da luz solar para a fotossíntese A) Cloroplastos em uma célula isolada de uma folha. B) Desenho interpretativo de um cloroplasto. C) Micrografia eletrônica de um cloroplasto de folha de capim. Origem dos cloroplastos Retículo endoplasmático: é o local onde a maioria dos componentes da membrana celular e o material destinado à exportação, são montados. Aparelho de Golgi: está envolvido na síntese e empacotamento de moléculas destinadas à secreção pela célula, assim como no encaminhamento de proteínas e lipídeos recém sintetizados para o compartimento celular correto. Peroxissomos: geração e degradação do peróxido de hidrogênio. Lisossomos: digestão intracelular, liberando nutrientes de partículas alimentícias e destruindo moléculas não desejadas. O citoesqueleto é o responsável pelos movimentos celulares sendo composto por filamentos de actina, filamentos intermediários e microtúbulos. Estes filamentos dão a célula força mecânica, controlam sua morfologia e guiam seus movimentos. MicrotúbulosFilamentos de actina Filamentos intermediários Microtúbulos de uma célula em divisão Membrana plasmática: separa a célula do meio extracelular contribuindo para manter constante o meio intracelular que é diferente do meio extracelular pela importação e exportação de materiais da célula. Endocitose: importação de materiais para o interior celular. Exocitose: exportação de materiais para o exterior da célula. Citosol peroxissomo Alguns exemplos de variedade de formas e tamanhos de células A) Célula nervosa do cerebelo B) Paramecium C) Caule de planta jovem (celulose e lignina) D) Bactéria Bdellovibrio bacterivorus E) Um neutrófilo engolfando uma hemácia Todas as células vivas possuem uma química básica semelhante Todas as células atuais aparentemente evoluíram de um mesmo ancestral (estima-se que tal célula ancestral existiu entre 3,5 a 3,8 bilhões de anos atrás). As mutações, originaram células diferentes. Linha do tempo geológico para a Terra inicial e o surgimento da vida. Aparelho de Miller-Urey para demonstrar a síntese de moléculas orgânicas. (Síntese prebiótica) H2O(v) Metano, amônia, hidrogênio e gás carbônico Condensador Ribozimas replicases mutantes aprimoradas não teriam vantagem seletiva na sopa primordial. Os ácidos graxos formam espontâneamente vesículas com bicamadas. A compartimentalização permite a ocorrência de seleção darwiniana em protocélulas. Crescimento e divisão de vesículas lipídicas. Célula primordial hipotética que combina ribozimas e vesículas autorreplicativas. Como apareceram os compartimentos intracelulares Como se constituíram as primeiras células eucariontes Cinco reinos a que petencem os seres vivos A origem evolutiva das células eucarióticas atuais Espécies diferentes compartilham os mesmos mecanismos moleculares A criança e o camundongo possuem um defeito no mesmo gene (denominado Kit), requerido para o desenvolvimento e manutenção das células pigmentadas.
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