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Prof.ª Stella Costa Santos do Vale Especialista em Microbiologia Clínica /CEULP - ULBRA Mestre em Ecologia/UFT Doutoranda em Ciências do Ambiente/UFT UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento. Kytos (célula) + Logos (estudo) “... A célula é a unidade básica, estrutural e funcional de todos os seres vivos...” Unidade I Biologia Celular UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular A palavra célula foi usada, pela primeira vez, em 1667, pelo inglês Robert Hooke. Com um microscópio muito simples, ele observou pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). Hooke percebeu que a cortiça era formada por numerosos compartimentos vazios. A esses compartimentos ele deu o nome de célula, palavra diminutiva do latim cella que significa cavidade. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR A célula é a unidade básica de estrutura e função de todos os seres vivos; Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos, são constituídos por células, com exceção aos vírus; Todas as células provêm de células preexistentes; A célula é a unidade de reprodução e de desenvolvimento dos seres vivos; A célula é a unidade hereditária de todos os seres vivos. OBS.: Vírus: acelular, parasita intracelular obrigatório. Unidade I Biologia Celular Níveis de Organização dos Seres Vivos CÉLULA TECIDO ÓRGÃO SISTEMA ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA Unidade I Biologia Celular UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR (A) Microscópio óptico (até 2.000 vezes); (B) Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes). Unidade I Biologia Celular (A) (B) UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular Imagem da bactéria E. coli Piolho agarrado a um fio de cabeloCélula Vegetal da Cebola Cloroplastos – Célula Vegetal M ic ro sc op ia ó pt ic a M ic ro sc op ia e le tr ôn ic a UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Água e Minerais Carboidra tos Lipídio s Carboidratos Lipídios Proteína s Proteínas Ácidos Nucléicos O segredo da vida! Ácidos Nucléicos UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Orgânicos Proteínas Carboidratos Lipídios Ácidos Nucléicos Inorgânicos Água Sais Minerais 12 a 23% 2 a 3% 75 a 85% UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características CARBOIDRATOS Principal fonte de energia celular; Importantes constituintes estruturais → Parede Celular; Sinais de reconhecimento → Função informacional Substância intercelular → Função estrutural UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Classificação CARBOIDRATOS • Monossacarídeos → glicose (fonte de energia celular); • Dissacarídeos → maltose; • Oligossacarídeos → ribose e desoxirribose; • Polissacarídeos → glicogênio, amido, quitina e celulose. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características PROTEÍNAS Polímeros de aminoácidos; Constituem mais da metade do peso seco de uma célula. Funções Catalisam reações químicas; Controlam a permeabilidade das membranas; Regulam a concentração de metabólitos; Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas Proporcionam movimento; Controlam a função gênica. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA PROTEÍNAS Funções importantes: Morfologia celular Controle da permeabilidade celularControle da permeabilidade celular Regulação a concentração de metabólitos Catalisadores das reações químicas UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características LIPÍDIOS Duas regiões → Hidrofílica (Polar) e Hidrofóbica (Apolar); Relativamente insolúveis em água; Solúveis em solventes orgânicos; Bicamadas → Membrana Plasmática. Cabeça Polar C a u d a A p ol a r Gr up o Fo sf at o Gli ce ro l Molé cula Fosf olipí dio UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características LIPÍDIOS Cabeça Polar C a u d a A p ol a r Gr up o Fo sf at o Gli ce ro l Molé cula Fosf olipí dio Fosfolipídios → pequenas moléculas lipídicas formadas por ácido graxo e glicerol. Colesterol → constituinte de muitas membranas celulares. 1. Precursor para a síntese de hormônios. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características ACIDOS NUCLÉICOS Grandes biomoléculas: Nucleotídeos; Tipos DNA e RNA; DNA: Cromossomos contendo genes; RNA: Síntese de proteínas. UNIDADE I BIOLOGIA CELULARUnidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA ÁCIDOS NUCLÉICOS Existem basicamente dois tipos de ácidos nucléicos: o ácido desoxirribonucléico ou DNA e o ácido ribonucléico ou RNA. O DNA é o principal constituinte dos cromossomos e é nele que estão os GENES, responsáveis por todas as características dos indivíduos. O RNA é formado no núcleo da célula, mas logo passa para o citoplasma, onde participará das reações de TRADUÇÃO (reações químicas que possibilitam a síntese das proteínas). O DNA e o RNA são formados por várias unidades moleculares que recebem o nome de NUCLEOTÍDEOS. Por isso, esses ácidos nucléicos são chamados de polinucleotídeos. A molécula de DNA é formada por dupla cadeia de nucleotídeos, dispostas em dupla-hélice. As duas cadeias são ligadas através das bases nitrogenadas, por Pontes de Hidrogênio. A ligação entre as bases é altamente específica: a Adenina se une com a Timina; a Guanina com a Citosina. A - T C - G A A A A A A G G C C T T T T T T T T C C G G A A A Estamos representando a dupla cadeia da molécula do DNA por uma “escada” (cada metade da escada, representa uma cadeia). Representa a Ponte de Hidrogênio entre os pares de bases específicos. Representa um nucleotídeo com a base adenina. A seqüência das bases nitrogenadas (A-G-A-T, etc. corresponde à informação genética. Em qualquer molécula de DNA a relação A/T (ou T/A, tanto faz) e G/C será sempre igual a 1 (um). Obs: o traço entre as letras significa divisão. A molécula de RNA é formada por, apenas, uma cadeia de nucleotídeos. É um filamento simples, não forma uma dupla-hélice. Lembre-se: Pentose (ribose) Bases nitrogenadas (A, G, C e U) Ácido fosfórico RNAm - RNA mensageiro responsável pela transferência das informações genéticas do DNA para os ribossomos. RNAr - RNA ribossômico responsável, junto com moléculas de proteínas, pela formação do ribossomo. RNAt - RNA transportador responsável pelo transporte das moléculas de aminoácidos, do citoplasma para os ribossomos. Obs: a ordem, os tipos e o número de aminoácidos, que formarão as proteínas, são as “informações” contidas no RNAm, que foram transcritas do DNA. São conhecidos três tipos de RNA: Unidade I Biologia Celular AF BN PE Representação esquemática de um nucleotídeo. AF ácido fosfórico PE pentose (açúcar) BN base nitrogenada a - uma molécula de ácido fosfórico; b - uma molécula de pentose, que no DNA é a desoxirribose e no RNA é a ribose; c - uma molécula de base nitrogenada, que pode variar de nucleotídeo para nucleotídeo.Cada nucleotídeo é formado por três substâncias: Bases púricas: ADENINA e GUANINA Bases pirimídicas: CITOSINA, TIMINA E URACILA ATENÇÃO: nos nucleotídeos do DNA só entram as bases A, G, C e T. Não existe uracila no DNA. Nos nucleotídeos do RNA só entram as bases A, G, C e U. Não existe timina no RNA. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características Encontrado em maior quantidade nas células; Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias; Indispensável para o metabolismo; Conteúdo de água: ÁGUA UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DA CÉLULA Características SAIS MINERAIS Manutenção da pressão osmótica; Manutenção do equilíbrio ácido-básico; Co-fatores enzimáticos Mg Formação de ATP Pi Função reguladora e formação de ossos Ca Oligoelementos: Fe, I e outros. ESTRUTURA CELULAR UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular De acordo com a estrutura celular, os seres vivos dividem-se em dois grandes grupos: PROCARIONTES EUCARIONTES Proto = Primitivo Cario = Núcleo Ontos = Ser Eu = Verdadeiro Cario = Núcleo Ontos = Ser UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular CÉLULAS EUCARIÓTICAS SÃO TODAS AS CÉLULAS CUJOS CONSTITUINTES DO NÚCLEO ENCONTRAM-SE SEPARADOS DO RESTO DA CÉLULA POR UMA MEMBRANA – MEMBRANA NUCLEAR OU CARIOTECA. AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS DIVIDEM-SE EM: Células eucarióticas vegetais; Células eucarióticas animais. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular PROCARIONTES EUCARIONTES Ausência de organelas membranosas; Ausência de carioteca; 1º organismos do planeta Terra; Protistas: Eubactérias e Arqueobactérias Unicelulares ou Coloniais; Cianobactérias: fotossíntese (Pulmão da Terra); Teoria da Endossimbiose. Núcleo com membrana nuclear e nucléolo; Fungos, Protozoários, Animais e Plantas; Interior celular bem compartimentado (funções metabólicas entre organelas); Presença de carioteca (importante aspecto evolutivo); Seres unicelulares ou pluricelulares. UNIDADE I BIOLOGIA CELULAR Unidade I Biologia Celular É só isso por hoje!!!! Bom descanso!!!!!
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