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CITOLOGIA PROFESSOR PEDRO OLIVEIRA MÓDULO I Célula • Considerando-se a hierarquia estrutural da vida, a célula é considerada como o nível organizacional mais baixo que é capaz de executar todas as atividades para a vida. • A célula é a unidade morfofisiológica dos seres vivos. • Morfofisiologia – estuda o funcionamento macro e micro da célula e sua composição. Níveis de Organização dos Seres Vivos CÉLULA TECIDO ÓRGÃO SISTEMA ORGANISMO POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA As células possuem informação que é herdável • As células apresentam uma molécula chamada de DNA que é a substância dos genes (unidades da herança que transmitem as informações dos parentais à descendência). DNA é o material genético dos seres vivos • A estrutura molecular do DNA é formada por duas longas cadeias antiparalelas chamadas de dupla-hélice. As cadeias são formadas por nucleotídeos. Existem duas formas principais de células • Todas as células compartilham certas características. Por exemplo, cada célula é envolta por uma membrana que regula a passagem de materiais entre as células ou suas “vizinhanças”. • Toda célula usa o DNA como informação genética. • Duas formas de células podem ser distinguidas: as células procariotas e as células eucariotas. Teoria celular 1.Célula é a unidade morfofisiológico do ser vivo. (Schleinden e Schwann – 1830). 2. Cada animal aparece como uma soma de unidades vitais, cada uma das quais leva em suas características completas da vida. A principal consequência dessa teoria foi a descoberta de que uma célula se origina de outra preexistente e dá origem a outras,explicando o fenômeno da perpetuação da espécie (Virchow 1858). A Descoberta da Constituição dos seres Vivos • Robert Hooke, Cientista Inglês (1635-1703) • Imagem da cortiça observada ao microscópio. …Pude aperceber-me, claramente, que esta era toda perfurada e porosa, assemelhando-se a um favo de mel … Esses poros ou células consistiam num grande número de pequenas caixas …. • Microscópio e o sistema de iluminação aumentava a imagem 270 X Microscópio óptico de Hooke Microscópio óptico vulgar O Microscópio Instrumento óptico com a capacidade de ampliar a imagem. • Microscópio óptico (até 2000 vezes); • Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes); Constituição do microscópio óptico Vírus: seres acelulares Celulares • Os seres vivos formados por células podem ser organizados em: – Unicelulares: Seres vivos formados por uma única célula. Ex: bactérias, algas e protozoários. Celulares • Seres multicelulares ou pluricelulares: seres vivos formados por muitas células. Ex: animais e vegetais. Formas das células Esféricas Fusiformes (alongadas) Discóides Estreladas • As células adaptam-se a uma função específica Morfologia da Célula As células nervosas são estreladas, para transmitir mensagens em várias direções. As células musculares são alongadas para poderem contrair e distender. Organização das células num ser pluricelular As células idênticas reúnem-se em tecidos. Os tecidos agrupam-se e formam os órgãos. Os órgãos agrupam-se para realizar uma tarefa específica e formam o sistema. O conjunto de todos os sistemas formam o organismo. Organização das células e dos seres vivos Quanto a organização estrutural: • Procariotos: 1. Possuem organização simples; 2. O material genético se encontra disperso; no citoplasma; 3. Não possui núcleo definido (nucleóide); 4. Não possui carioteca. Células procarióticas Procariontes • Procariontes: - menores (bactérias) - DNA sem envoltório e sem histonas - DNA + as histonas (proteínas) formam nucleossoma. Têm um papel importante na regulação dos genes. São encontradas no núcleo das células eucarióticas. - organelas sem membranas Quanto a organização estrutural: Eucariotos: - Possuem várias organelas citoplasmáticas; - Mais complexas; - Possuem o núcleo organizado; - Possuem carioteca: membrana que delimita o material genético. http://primeirobhp.vilabol.uol.com.br/genomaimg6.jpg Célula eucariota • Célula eucariótica Animal Eucariontes Eucariontes • DNA contido em um compartimento separado, o núcleo, delimitado por uma membrana de dupla camada. • Possui uma variedade de organelas. Mitocôndrias Retículo endoplasmático Aparelho de Golgi Citoesqueleto Outros Composição celular Compostos orgânicos Compostos inorgânicos Carboidratos Lipídios Proteínas Vitaminas Ácidos nucléicos (DNA e RNA) Água – 75 a 85% Sais minerais – 2 a 3% Diferenciação celular • Resulta da expressão diferencial de genes que ocorre no desenvolvimento dos seres multicelulares. Diferenciação celular Alterações das propriedades físicas e funcionais da célula à medida que proliferam no embrião para formar as diferentes estruturas corporais. Diferenciação celular – Tecido epitelial • O processo de diferenciação ou maturação celular é um estágio de especialização e geralmente atinge um ponto final com função e estruturas estabilizadas. Diferenciação celular Exemplos de células especializadas Desdiferenciação • A diferenciação retrógrada (desdiferenciação) ocorre quando uma célula segue uma direção oposta da maturação celular normal e retorna à sua forma embrionária. – Ativação anômala de genes celulares que controlam o crescimento e a mitose (oncogenes). Pesquisas na área humana Estruturas das células • Basicamente uma célula é formada por três partes: – Membrana: “capa” que envolve a célula; – Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; – Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. Hans e Zacharias Janssen – Século XVI. – Holandeses. – Fabricante de óculos. Anton van Leeuwenhoek (1632 - 1723). – Holandês. – Trabalhava com tecidos. – Desenvolveu o microscópio simples. – Descrever diversos microrganismos (seres pequenos). Robert Hooke (1635-1703) – Físico inglês. – Membro da Real Sociedade Inglesa. – Desenvolveu o microscópio composto. – Definiu primeiramente a célula. Citologia - Histórico Citologia - Histórico O estudo de estruturas menores é feito utilizando variados tipos de microscópios de luz/eletrônico. Microscopia Robert Brown (1773- 1858), botânico. – Descobridor do Núcleo. Mathias Schleiden (1804-1881), botânico. Theodor Schwann (1810-1882), zoólogo. “Todos os seres vivos são formados por células” Teoria Celular Rudolf Virchow (1821 - 1902). – Omnis cellula ed Cellula. Classificação dos seres vivos em função da Teoria Celular • Vírus. • Células incompletas - constituem as Rickéttsias, Clamídias, etc. • Células completas – procariontes e eucariontes. Teoria Celular Tipos celulares Apesar da diversidade, algumas células compartilham ao menos três características: • São dotadas de membrana plasmática; • Contêm citoplasma (grego kytos, célula e plasma, líquido), com citosol, organelas e substâncias essenciais à vida; • Possuem material genético (DNA). Tipos celulares Ou constituir arranjos: •seres Multicelulares Pode ocorrer isoladamente: • seres Unicelulares Tipos celulares Procariontes Eucariontes CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL Eucariontes • Citoplasma é envolto pela – Membrana plasmática • O núcleo é envolto pelo – Envoltório Nuclear (Carioteca) Característica importante é que as células eucariontes são ricas em membrana 1. PRESENÇA DE PAREDES – Além da membrana plasmática as células de plantas contém uma ou mais paredes rígidas que lhes conferem forma constante e protegem o citoplasma principalmente contra agressões mecânicas. Diferença entre uma célula vegetal e animal 2. Presença de Cloroplasto São organelas que contém pigmentos fotossintetizantes (clorofila), responsável pela fotossíntese. Diferença entre uma célula vegetal e animal 3. Vacúolo citoplasmático – Sua função é o armazenamento de substância com glicose e gorduras, toma quase toda a célula vegetal. Diferença entreuma célula vegetal e animal • Os envoltórios celulares cumprem duas funções básicas: isolar o conteúdo celular do meio externo e possibilitar o intercâmbio junto ao meio. • Esses envoltórios são, em geral, resistentes e permeáveis. Os mais importantes são: o glicocálix e a parede celular. Envoltórios Celulares (glico, do grego glykys = glicídio; cálix, do latim calyx = envoltório) • constitui uma barreira contra agentes físicos e químicos do meio externo; • confere às células a capacidade de se reconhecerem; • forma uma malha que retém nutrientes e enzimas ao redor da célula; • permite a adesão celular; • potencial antigênico. Glicocálix Glicocálix Consiste em na projeção mais externa da membrana plasmática, constituída por: Glicolipídio, Glicoproteína, Proteoglicanos As diferenças entre pessoas no que se refere aos detalhes dos açúcares da superfície das suas células constitui a base molecular para as diferenças entre os principais grupos sanguíneos humanos, denominado A, B, AB, O. Glicocálic e Apresenta como funções básicas: reforço externo da membrana plasmática, sustentação e revestimento celular. Parede Celular Todas as membrana biológicas são constituídas por uma dupla camada lipídica (aproximadamente 45%) e proteína (55%). Membrana Plasmática o Composição lipoprotéica (lipídeos e proteínas) o Modelo estrutural: mosaico fluido (Singer e Nicholson – 1972) Membrana Plasmática o Permeabilidade seletiva: -Fosfolipídios (porção hidrofóbica) -Proteínas (porção hidrofílica) maior atividade funcional • Os lipídios têm funções estruturais - a composição lipídica varia de acordo com o tipo de célula • As proteínas têm diversas funções fisiológicas: - Receptores de sinais químicos - Enzimas - Transporte de substâncias (canais iônicos) Membrana Plasmática •Proteínas estruturais •Enzimas •Receptores Funções das Proteínas de Membrana •Carreadores •Canais iônicos •Bombas eletrogênicas Formas da Membrana Especialização Celular Especialização Celular Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Permeabilidade seletiva - Transporte ativo Transporte em quantidade Transporte Celular - Trocas entre as células e o meio externo • Transporte passivo: sem gasto de energia (difusão, difusão facilitada, osmose) • Transporte ativo: com gasto de energia, transporte dos locais de maior concentração, para o de menor concentração • Transporte por mediadores: utilização de vesículas para transporte de partículas na célula Transporte Celular ▪ Relembrando... - Gradiente de concentração Transporte Celular Transporte Celular - Difusão: movimento de soluto à favor de um gradiente de concentração. • igualar concentrações • transporte de O2 , CO2 e alguns íons. - Difusão facilitada: atuação de proteínas da membrana (permeases) • Transporte de moléculas maiores: • glicose, aminoácidos, vitaminas, íons. - Osmose: difusão de moléculas de água à favor de um gradiente de concentração Transporte PASSIVO Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Difusão simples Transporte PASSIVO Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Difusão simples Transporte PASSIVO Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Difusão facilitada Transporte PASSIVO Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Difusão simples e facilitada Transporte PASSIVO Permeabilidade seletiva - Transporte passivo Difusão osmose Transporte PASSIVO Meio hipertônico Meio isotônico Meio hipotônico HemóliseCélula murcha Plasmólise Deplasmólise - Endocitose: incorporação de partículas em célula • Fagocitose e pinocitose : - Fagocitose: ingestão de micro-organismos e fragmento de células. •Em multicelulares: realizadas por células de defesa do corpo (macrófagos e neutrófilos) • Vesícula: fagossomo - Pinocitose: ingestão de moléculas dissolvidas em água (polissacarídeos, proteínas). • Vesícula: pinossomo Transporte EM QUANTIDADE Transporte EM QUANTIDADE Transporte EM QUANTIDADE Transporte EM QUANTIDADE Transporte em quantidade – Pra fora da célula: EXOCITOSE Transporte EM QUANTIDADE
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