Aula 1 - Proc e Euca - Evolucao e Estudo das celulas

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Biologia Celular 
Prof. Dr. Bruno Sampaio Sant’Anna 
Cronograma 
& 
Métodos de Avaliação 
Introdução a Biologia Celular 
Células Procariontes e Eucariontes 
Células Procariontes 
Bactérias (cianofíceas ou algas azuis também são bactérias) 
CARACTERÍSTICAS 
- DNA circular, não associado a histonas 
 
- Forma circular ou em bastão 
 
- Ausência de citoesqueleto 
 
- Presença de parece extracelular rígida 
- Ausência de subdivisão interna delimitada por membranas* 
Exemplos de Procariontes 
Escherichia coli Mycobacterium tuberculosis 
(bacilo-de-koch) 
Robert Koch (1882) 
Células Eucariontes 
Células compartimentalizadas 
Células Eucariontes 
Membrana plasmática 
Células Eucariontes 
Citoplasma 
- Organelas* 
- Depósitos (glicogênio, lipídeo) 
- Matriz (água, íons, aminoácidos, enzimas) 
FIGURA 
Células Eucariontes 
Mitocôndria 
Células Eucariontes 
Retículo Endoplasmático 
Células Eucariontes 
Aparelho de Golgi 
Lisossomo 
Lisossomo 
Células Eucariontes 
Endossomos 
- Compartimento com partículas englobadas por pinocitose 
Células Eucariontes 
Lisossomos 
- Organelas que contém diversas enzimas hidrolíticas, com 
pH ácido. 
Lisossomo 
Células Eucariontes 
Peroxissomos 
- Organelas caracterizadas pela presença de enzimas 
oxidativas (p. ex. catalases), que transferem átomos de 
hidrogênio de diversas substâncias para o oxigênio 
RH2 + O2 H2O2 
Células Eucariontes 
Citoesqueleto 
Células Eucariontes 
Núcleo 
Células eucariontes vegetais 
- Parede celular 
 
- Plastídios (fotossíntese) 
 
- Vacúolos citoplasmáticos 
 
- Amido 
 
- Plasmodesmos (pontes citoplasmáticas) 
Origem e Evolução das Células 
- 4 bilhões de anos atrás 
 
- Atmosfera (vapor de água, amônia, metano, hidrogênio e CO2) 
 
- Superfície terrestre coberta principalmente por água: Oceanos 
e lagos 
 
- Caldo primordial: “água” rica em moléculas inorgânicas e 
gases dissolvidos 
Caldo 
Primordial 
SOL 
Primeiras moléculas de C 
Origem e Evolução das Células 
- Ao acaso moléculas complexas: proteínas e ácidos nucléicos 
se formaram (síntese prebiótica) 
Comprovada através do experimento de Stanley L. Miller 
Água 
Metano 
Hidrogênio 
Amônia 
Glicina 
Licina 
Origem e Evolução das Células 
- Acúmulo gradual dos compostos de carbono 
1) Tamanho da Terra e variedade de nichos, que favoreceu a 
formação de moléculas 
2) Longo período (2 bilhões de anos) de formação prebiótica 
3) Ausência de oxigênio 
Origem e Evolução das Células 
- “Surgimento” de moléculas complexas de polímeros de 
aminoácidos e de nucleotídeos 
Provavelmente RNA, devido a capacidade dessa molécula se 
tornar mais complexa sem auxílio de enzimas (comprovação 
recente) 
- Formação de camada lipídica em torno do RNA 
Origem e Evolução das Células 
- Formação do DNA a partir do RNA 
Procariontes heterotróficos simples 
- ... Milhares de anos ... Esgotamento gradual dos depósitos de 
moléculas inorgânicas 
Surgimento das primeiras células 
autotróficas 
- Produção de moléculas orgânicas e energia a partir de luz 
solar e moléculas simples 
Seres semelhantes a cianobactérias 
Origem e Evolução das Células 
- Acúmulo gradual de O2 na atmosfera ... Formação da camada 
de ozônio (absorve parte dos raios ultravioletas) 
Supõe-se que o próximo passo evolutivo foi o aparecimento de 
células eucariontes (compartimentalização celular) 
1) Invaginação da membrana plasmática 
2) Englobamento de outros eucariotos (endossimbiose) 
Origem e Evolução das Células 
Origem e Evolução das Células 
FIGURA PG 13 
Origem e Evolução das Células 
Formação da primeira 
célula eucarionte 
O Estudo das Células 
O conhecimento sobre as células avançaram de acordo com a 
evolução dos métodos de investigação 
Microscópio óptico 
O Estudo das Células 
Técnicas citoquímicas que possibilitou a identificação de moléculas 
Azul de toluidina 
PAS 
Polissacarídeos neutros 
Estruturas ácidas 
O Estudo das Células 
Microscopia eletrônica, com maior poder de resolução que 
possibilitou a investigação detalhada das células 
O Estudo das Células 
Microscopia eletrônica, com maior poder de resolução que 
possibilitou a investigação detalhada das células 
O Estudo das Células 
Isolamento de organelas, para estudos in vitro 
Cultura de células 
Manipulação do genoma 
Microscopia óptica 
Amostra 
FIXAÇÃO 
Microscopia óptica 
FIXAÇÃO 
- Evitar a autólise 
- Impedir a atividade e proliferação bacteriana 
- Endurecer as células 
- Aumentar a afinidade das células pelos corantes 
Formol Glutaraldeído 
CH2 - CH2 - CH2 
H 
O 
H 
C 
H 
O 
H 
C H 
O 
H 
C 
Combinação com os grupos amina das proteínas 
Combinação de 
fixadores 
Microscopia óptica 
Microtomia Inclusão & 
Microscopia óptica 
Coloração 
A maioria das organelas e estruturas celulares são 
transparentes. 
Corante acidófilo Corante basófilo 
Afinidade à estruturas 
básicas 
Afinidade à estruturas 
 ácidas 
Eosina Hematoxilina 
Microscopia óptica 
Exemplo: Aparelho reprodutor de de Clibanarius vittatus (Bosc, 1802) 
Coloração de HE 
Microscopia óptica 
Microscópio de Polarização 
Estruturas isotrópicas 
Estruturas anisotrópicas 
Estruturas celulares cristalinas ou constituídas por 
moléculas alongadas e paralelas que dividem o feixe 
polarizado em dois 
Estruturas celulares que não modificam a polaridade do 
feixe de luz 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a8/Prisma.jpg
Microscópio de Polarização 
Fibras colágenas (Picro-sirius) 
Microscópio de Contrate de Fase 
Microscópio empregado na observação de diferenças de 
fases dos raios luminosos. 
Equipamento empregado na observação de células vivas 
Diferenças de intensidade 
+ - 
Microscópio Confocal 
Neste tipo de microscópio, as lâminas são examinadas 
variando o plano de focalização. Com iluminação ponto a 
ponto por feixes de laser delgados 
Microscópio Eletrônico (Transmissão) 
- Maior poder de resolução (0,0001 µm) 
Vácuo 
Filamento de 
tungstênio 
Elétrons 
Filamento 
Ânodo 
Condensador 
Amostra (corte) 
Placa perfurada 
Objetiva 
Tela (filme) 
“Ocular” 
Microscópio Eletrônico 
Glutaraldeído tamponado pH7,2 
Tetróxido de ósmio 
Fixação 
Inclusão em 
resina epóxi 
Microtomia 
Micrografia 
Micrografia 
Microscópio Eletrônico (Varredura) 
- Possibilita a visualização de imagens tridimensionais 
Microscópio Eletrônico (Varredura) 
Microscópio Eletrônico (Varredura) 
Citoquímica 
Proteínas totais 
-Técnicas que identificam aminoácidos 
 
Ex.: téc. de Millon (tirosina); Téc. de diaminoazobenzeno 
(triptofano); téc. de Sakaguchi (arginina) 
JARRAR 2010 
Citoquímica 
Téc. triptofano Téc. sakaguchi 
Scolopendra valida (Lucas, 1840) 
Citoquímica 
Polissacarídeos 
- Técnica para evidenciar polissacarídeos neutros, PAS 
(“Periodic Acid Schiff”) 
Centrifugação 
- Separação de células ou organelas por diferença de densidade 
Organelas 
- Rompimento das membranas plasmáticas e dispersão dos 
constituintes celulares em meio líquido (com sacarose) 
Centrifugação