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Introdução à Biologia Celular Introdução à Biologia Celular Todo ser vivo é formado por células. A célula é a unidade estrutural e funcional, fundamental dos seres vivos. Tecido nervoso Forma a substância cinzenta do cérebro. Tecido muscular Os músculos dos braços são formados por tecido muscular estriado. Tecido epitelial A camada superficial da pele é o tecido mais extenso do Corpo humano e uma das variedades de tecido epitelial. Tecido conjuntivo O tecido sanguíneo é um dos tipos de tecido conjuntivo. Quando a célula não vai bem, o corpo também não vai bem. As células crescem de forma organizada sendo o crescimento desorganizado uma característica de células malignas Exemplo de uma mamografia mostrando um seio com células saudáveis (esq.) e um seio com células cancerosas. Tumor benigno Tumor maligno Obs: Atualmente o termo tumor é melhor empregado na designação de crescimentos celulares malignos. Introdução à Biologia Celular Quando a célula vai bem, o corpo também vai bem. Sem atividade física Com atividade física Fibra muscular Fibra muscular Introdução à Biologia Celular O organismo humano é originado a partir da fusão de duas células. Corona radiada Primeiro corpúsculo polar Grânulos corticais Zona pelúcida Espermatozoide Introdução à Biologia Celular Existe uma grande variedade de formatos de células. Fibroblasto Espermatozoide Célula hepática Neurônio Célula do rim Hemácia Célula muscular lisa Introdução à Biologia Celular Níveis hierárquicos de organização dos seres vivos Seres Unicelulares Existem dois níveis de organização celular: Seres unicelulares e pluricelulares. Bactérias Ameba (protozoários) Leveduras (fungos) Euglena (algas) Seres Pluricelulares • Algas; • Fungos; • Plantas; • Animais. • Células; • Tecidos; • Órgãos; • Sistemas; • Organismo. Em seres pluricelulares observamos a organização: Organismo Sistema Órgão Tecido Célula Tipos de Células • Eucariontes; • Procariontes. Existem dois tipos básicos de células: Núcleo Citoplasma Organelas citoplasmáticas delimitadas por membranas Membrana plasmática Célula eucariótica Mesossomo Citoplasma Ribossomos Nucleóide Parede celular Membrana plasmática Célula procariótica (bactéria) • São encontradas em bactérias e outros seres vivos similares; • São células muito simples e pequenas; • São pobres em membranas, apresentando apenas a membrana plasmática; • Não possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica disperso. Características das células procariontes: Citoplasma Fimbrias Parede celular Cápsula Mesossomo Membrana citoplasmática Ribossomo DNA Flagelo Plasmídeo Características das células procariontes: • Apresentam material genético (molécula de DNA) circular, que forma o nucleoide; • Não se dividem por mitose e meiose; • A maioria se divide por fissão binária. Características das células procariontes: • São encontradas em protozoários, fungos, plantas e animais; • São células mais complexas e maiores; • São ricas em membranas, apresentando outras membranas além da membrana plasmática; • Possuem cariomembrana e, por isso, o material genético fica limitado à um espaço denominado núcleo. Características das células eucariontes: • Apresentam material genético composto por várias moléculas de DNA lineares, que formam os cromossomos; • Se dividem por mitose e meiose; • Possuem diversas organelas citoplasmáticas. Citoesqueleto distribuído por todo o citoplasma celular conferindo forma à célula. Célula animal marcada para evidenciar microtúbulos (B) e filamentos de actina (A). O DNA nuclear está marcado em “C”. Características das células eucariontes: Características das células eucariontes: Lisossoma Mitocôndria Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centrossoma Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina Nucléolo Membrana nuclear Núcleo Procariontes Eucariontes Cariomembrana Ausente Presente Organelas Ausentes Presente Mitose/meiose Ausente Presente Genoma DNA circular DNA linear Características das células procariontes e eucariontes: Organização das células animais e das células vegetais. Mitocôndria Peroxissoma Membrana plasmática Parede celular Parede da célula adjacente Cloroplasto Plasmodesmos Filamentos intermédios Microtúbulos Microfilamentos Tonoplasto Vacúolo central Ribossomos Complexo de Golgi Centrossoma Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Membrana nuclear Nucléolo Cromatina Núcleo C it o sq u el et o Lisossoma Mitocônda Membrana plasmática Complexo de Golgi Microfilamentos Filamentos intermédios Microtúbulos Microvilosidade Centrossoma Flagelo RE Rugoso RE Liso Retículo Endoplasmático (RE) Citosqueleto Cromatina Nucléolo Membrana nuclear Núcleo As células eucariontes podem ser classificadas como células animais e células vegetais. Características das células animais e células vegetais: Células Animais Células Vegetais Centríolos Presentes Ausentes Cloroplastos Ausentes Presentes Vacúolo central Ausentes Presentes Parede celular Ausente Presentes Organização do Vírus • Os vírus são acelulares; • Os vírus não possuem metabolismo próprio; • Os vírus são seres vivos? Protease Membrana lipídica Nucleocapsídeo Genoma RNA Viral Características dos vírus • Possuem um envoltório proteico denominado capsídeo; • O capsídeo pode ou não ser revestido por um envelope lipídico derivado das membranas celulares; Capsídeo DNA Características dos vírus • Possuem um único tipo de ácido nucleico, DNA ou RNA; • Existem vírus com DNA de fita dupla, simples, RNA de fita dupla ou simples; Vírus Hepatite B Região do CORE - HBcAg Envelope viral: antígeno de superfície - HBsAg DNA Viral DNA Polimerase Características dos vírus A B • São parasitas intracelulares obrigatórios; • Multiplicam-se dentro de células vivas usando a maquinaria de síntese das células; Características dos vírus • Parasitam todos os tipos de células. Vírus Célula Animal Célula Vegetal Bactéria Fungo Protozoário Métodos de estudo das células: Noções de microscopia As células são microscópicas • As células são estruturas muito pequenas e, por isso, não podem ser vistas sem o uso de um microscópio; • As estruturas intracelulares são ainda menores, e são necessários microscópios específicos, com poder de resolução maior. Células vermelhas do sangue (10,000 nm) 0 75 150 225 300 nm 2500 nm 0 750 nm 0 375 Escala microscópica mostrando a relação real do tamanho das células e das partículas virais. E. coli (1000 nm x 3000 nm) Poliovírus (30 nm) Pox Vírus (200 nm x 300 nm) Bacteriófago T4 (50 nm x 225 nm) Vírus mosaico do tabaco (15 nm x 300 nm) BACTERIÓFAGO MS2 (24 nm) Métodos de Estudo das Células • Poder de resolução é a distância mínima que deve existir entre dois pontos para que consigamos visualizá-los de forma discriminada; • Interfere na qualidade da imagem, no que diz respeito à claridade e à riqueza de detalhes; • O olho humano tem poder de resolução de 0,1 mm (100µm); • O poder de resolução dos microscópios variam conforme o tipo de microscópio. Poder de resolução Método de Estudo das Células 1590: Zacharias Janssen inventou o microscópio. Microscopia Óptica • Foi o primeiro microscópio desenvolvido, que permitiu o conhecimento da célula a partir da sua visualização; • Também chamado de microscópio de luz, uma vez que esta é fundamental para a formação de uma imagem ampliada do objeto examinado;• Possui um conjunto de lentes que aumenta o objeto 1.000 a 1.500 vezes e permite a sua visualização com um poder de resolução de 0,2µm. Microscopia Óptica Base ou pé Braço Lentes oculares Tubo ou canhão Lentes Objetivas Platina ou bandeja Macrométrico Micrométrico Lâmpada Lentes condensadoras Diafragma Microscopia Óptica Tecido sanguíneo Mostrando dois monócitos no centro (em azul), hemácias (em vermelho) e fragmentos de plaquetas (pequenas pedaços azuis). Permite a observação de células e o estudo dos tecidos. Microscopia Eletrônica • Diferente dos microscópios de luz, esta não é fundamental para a formação de uma imagem ampliada do objeto examinado, e sim um feixe de elétrons; • Permite a observação de subestruturas celulares e até de macromoléculas, com poder de resolução muito maior; • Podem ser de transmissão ou de varredura, de acordo com a forma que o feixe de elétrons incide sobre o material examinado. Microscopia Eletrônica de transmissão • Um feixe de elétrons atravessa as estruturas e a imagem se forma a partir da dispersão dos elétrons; • Possui poder de resolução de 3ƞm, o que permite a visualização de estruturas com aumento de até 500.000 vezes, como a membrana plasmática e as organelas celulares. Microscopia Eletrônica de transmissão Macrófago de peritônio de camundongo Corte transversal de um axonema do cílio Microscópio Eletrônico de Varredura • Neste tipo de microscópio, o feixe de elétrons não atravessa a estrutura, apenas incide sobre sua superfície e é refletido, formando uma imagem tridimensional de sua superfície; • Possui poder de resolução de 10ƞm, o que permite a visualização da superfície das células e tecidos com alta fidelidade e riqueza de detalhes. Microscópio Eletrônico de Varredura Cílios do epitélio do pulmão Estereocílio do ouvido de sapo Exercícios 1) As bactérias são organismos procariontes, ou seja, não possuem núcleo organizado. Essa característica acontece como consequência da ausência de: a) membrana plasmática. b) parede celular. c) carioteca. d) cariótipo. e) DNA. 2) (UFPB) Os organismos como os cajueiros, os gatos, as amebas e as bactérias possuem, em comum, as estruturas: a) lisossomos e peroxissomos. b) retículo endoplasmático e complexo de Golgi. c) retículo endoplasmático e ribossomos. d) ribossomos e membrana plasmática. e) ribossomos e centríolos. 3) Um dos pilares da Teoria Celular é a ideia de que toda célula origina-se de uma célula preexistente. Com essa ideia, podemos concluir que todas as células: a) fazem divisão binária. b) realizam o processo de brotamento. c) originam-se de uma que sofreu mitose ou meiose. d) são capazes de se desdiferenciar. e) realizam respiração celular. 4) Ao analisarmos uma célula eucariótica e compará-la com uma célula procariótica, percebemos que as organelas existentes não são as mesmas nos dois tipos celulares. Isso ocorre porque nas células eucarióticas: a) não existem organelas membranosas. b) o número de organelas membranosas é inferior ao número de organelas presente nas células procarióticas. c) existem organelas membranosas e nas células procarióticas não. d) não encontramos ribossomos. e) encontramos apenas ribossomos. 5) Como sabemos, nem todas as doenças são causadas por seres vivos. Algumas, como a vaca louca, por exemplo, são ocasionadas por: a) vírus, estruturas que não são consideradas seres vivos pela maioria dos pesquisadores. b) príons, proteínas modificadas que atacam o sistema nervoso. c) viroides, estruturas constituídas exclusivamente de RNA. d) células infecciosas do próprio corpo que atacam o sistema imune. e) carboidratos presentes na nossa alimentação. 6) São agentes infecciosos protéicos não-celulares. Não são formas de vida propriamente dita, mas possuem a capacidade de afetar o funcionamento celular normal, provocando doenças. Os referidos agentes são formas alteradas de proteínas endógenas, capazes de invadir células e interagir com cópias normais dessas proteínas, transformando-as na forma de agente infeccioso protéico não-celular. Diversas doenças neurodegenerativas podem ser causadas por tais agentes infecciosos; a mais conhecida é a doença de Creutzfeldt-Jakob. O parágrafo refere-se à um tipo de agente infeccioso classificado como: a) vírus b) bactéria c) protozoário d) Esporo e) príon AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. PARA DEPOIS DA AULA: -Leitura e a discussão do artigo intitulado Algumas controvérsias sobre a origem da vida, disponibilizado em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100- 40422008000600054 - É também orientada a discussão relacionada com os seguintes vídeos: a)Origem da Vida: Evidência Científica | História da vida na Terra | Biologia; disponibilizado em: https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg b) Origem da Vida na Terra; disponibilizado em: https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc PARA PRÓXIMA AULA: - Leitura do Capítulo 1 do livro Introdução à Biologia Celular. RECURSOS: - No SAVA estão disponíveis artigos científicos, quiz, jogos, vídeos apresentados na aula e outros vídeos complementares referentes aos conteúdos da aula. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422008000600054 https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=ZsTDGBoxULg https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc https://www.youtube.com/watch?v=hs6gpzh38Cc
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