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Biologia e Genética

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Capa: Inês Batista
Revisão: Filipa Santos
 
Bi 
ologia e 
Genética
 
	
Carolina Loureiro
 
1
º ano/2º semestre
 
 
MIP
 
Ano letivo 2019
/
 20
 
 
A Descoberta da Célula:
Até meados do século XVII, a existência de células era desconhecida. A evolução das técnicas de observação e de colaboração e persistência de muitos investigadores têm permitido diferenciar cada vez mais o conhecimento desta unidade de estrutura e função dos organismos.
Robert Hooke publicou, em 1665, um conjunto de desenhos relativos a observações realizadas com o auxílio de um microscópio que ele próprio construiu.
Intrigado com a leveza e compressibilidade da cortiça, Hooke cortou com um canivete uma lâmina muito fina e observou-a ao microscópio. Encontrou, então uma explicação para a leveza deste material: era constituído por milhares de células.
Alguns anos mais tarde, o holandês Anton Van Leeuwenhoek realizou também várias observações com o seu microscópio. Leeuwenhoek era comerciante de tecidos e, para verificar a qualidade dos seus tecidos uma lupa não lhe chegava. Assim, construiu o seu próprio microscópio. Curioso por natureza, observou uma grande variedade de organismos que designou por “animáculos”. Este observador não tinha, todavia, qualquer ideia do que era realmente uma célula.
Em 1838, o botânico alemão Matthias Scleiden propôs que todas as plantas são constituídas por células. No ano seguinte, Thodor Schwann estendeu esta generalização aos animais. 
Estes investigadores propuseram as primeiras bases da teoria celular: todos os seres vivos são constituídos por células e a célula é a unidade estrutural e fundamental básica da vida.
Em 1855, Rudolf Virchow ampliou o significado da teoria celular. 
Na atualidade a teoria celular assenta nas seguintes generalizações:
· A célula é a unidade básica de estrutura e função dos seres vivos;
· Todas as células provêm de células pré-existentes;
· A célula é a unidade de reprodução, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos;
· Toda a matéria viva é composta de célula(s).
A Célula:
Teoria celular: Todos os seres vivos são constituídos por células e a célula é a unidade estrutural e fundamental básica da vida.
No decurso do tempo houve a evolução de duas grandes categorias de células: células procarióticas e células eucarióticas.
As células procarióticas (ou procariotas), representadas pelas bactérias (organismos unicelulares), são estruturalmente mais simples do que as células eucarióticas (são mais primitivas). Não possuem organelos com membrana ou núcleo (ou seja, sem organelos individualizados), possuindo nucleoide, uma região sem membrana onde se encontra o material genético, DNA circular[footnoteRef:1], proteínas e RNA. A maior parte das células procarióticas têm parede celular que protege a célula e permite com que esta mantenha a sua forma. Alguns procariontes têm ainda na superfície pequenos (pilis), importantes no reconhecimento e adesão) ou grandes (flagelos), pode funcionar como organelo sensorial, prolongamentos para auxiliar na sua movimentação. [1: Em geral estes organismos têm apenas um único cromossoma circular haploide, ou seja, tem metade do número normal de cromossomas; uma célula diploide tem x pares de cromossomas (ex. Ser Humano tem 23 pares), uma haploide tem apenas x cromossomas.] 
A compartimentação celular permite o estabelecimento de fronteiras físicas que permitem à célula realizar ao mesmo tempo diferentes atividades metabólicas e processos biológicos, a definição de localizações específicas para diferentes processos e a criação de microambientes específicos com diferentes sistemas enzimáticos, biomoléculas, pH, para processos específicos.
As células procarióticas reproduzem-se assexuadamente, ou seja, formam-se novos indivíduos a partir de um só progenitor, sem ocorrer fecundação. Um exemplo de reprodução assexuada é a fissão binária, processo de reprodução de organismos unicelulares que consiste na divisão de uma célula em duas por mitose[footnoteRef:2], cada uma com o mesmo genoma da “célula-mãe” (com o mesmo DNA ou material genético da "célula-mãe"). [2: Este conceito é explicado mais à frente] 
Também temos a transferência horizontal ou lateral de genes, onde se dá o movimento do material genético entre organismos sem se dar a reprodução ou envolver a produção de novos indivíduos. 
Ex: Na conjugação bacteriana, porções de DNA passam diretamente de uma bactéria doadora, o "macho", para uma recetora, a "fêmea". Isso acontece através dos pilli, que as bactérias "macho" possuem na sua superfície.
O fragmento de DNA transferido recombina-se com o cromossoma da bactéria "fêmea" (plasmídeo[footnoteRef:3]), produzindo novas misturas genéticas, que serão transmitidas às células-filhas na próxima divisão celular. [3: Elemento do DNA extracromossómico, em geral circular e com replicação autónoma] 
As células eucarióticas (ou eucariotas) são maiores que as células procarióticas, mais complexas (com muitos organelos e estruturas) e mais eficientes. Estas têm núcleo, onde se pode encontrar o material genético, DNA linear, e uma variedade de estruturas (organelos) no citoplasma. Cada organelo tem uma função específica na célula.
As células eucarióticas podem ainda ser divididas em dois tipos: animal e vegetal. Estas podem ser distinguidas acerca dos organelos que possuem/não possuem (ex. uma célula eucariótica vegetal tem parede celular e cloroplastos, a célula eucariótica animal não tem) ou, intuitivamente através do nome é possível concluir em que tipos de seres vivos estas estão presentes.
Célula eucariótica vegetal Célula eucariótica animal Célula procariótica
Os seres vivos podem ainda ser considerados unicelulares ou pluricelulares dependendo se são constituídos por apenas uma célula (ex. bactérias), ou por várias (ex. cão, girassol), e de autotróficos, caso produzam o seu próprio alimento (ex. plantas) ou heterotróficos caso não produzam o próprio alimento (ex. animais).
Biologia celular: Ramo da biologia que estuda a estrutura e função da célula, unidade básica da vida. O seu objetivo é conhecer os componentes e o funcionamento da célula.
Biologia molecular: Estudo da base molecular da estrutura e atividade biológica, incluindo as biomoléculas, síntese e modificação, mecanismos, interações e regulação.
Organelos/Organitos Celulares:
Cada organelo celular tem uma função específica na célula. A maior parte dos organelos são componentes funcionais rodeados de membranas, designando-se por organelos membranares.
Lisossomas:
O lisossoma é um organelo membranoso presente nas células eucariontes. A sua função é digerir (destruir) substâncias para a célula (são basicamente caixotes do lixo celular), processo que ocorre graças às inúmeras enzimas digestivas que contém.
Esta atividade enzimática é dependente do pH. O pH para que estas enzimas funcionem bem, é necessário que o pH do ambiente seja bastante ácido, o que auxilia nos processos de hidrólise/destruição dos compostos necessários.
Assim, se um lisossoma rebentar no interior da célula (o que é extremamente raro, devido à composição da sua membrana) as enzimas não digerem os componentes celulares, uma vez que, fora da membrana, o pH não é o ideal, logo não há risco para a célula. São bombas de protões na membrana dos lisossomas que mantêm o pH ácido.
Os lisossomas são estruturas esféricas delimitadas pela membrana formada por uma camada de lipoproteínas e é altamente glicolisada (processo que confere maior estabilidade à membrana). Estes organelos contêm muitas enzimas (ex. hidrolases, lípases, protéases) que lhes permitem degradar um grande número de substâncias. Há enzimas que digerem aminoácidos, ácidos nucleicos), lípidos, entre outros. Como essas enzimas funcionam em ambientes ácidos, a digestão ocorre dentro dos lisossomas.
No Complexo de Golgi são formadas vesículas que se soltam originando os lisossomas primários. Estes lisossomas ficam no citoplasma até que a célula realize endocitose (fagocitose ou pinocitose) e englobe alguma partícula externa. Nesse