Aula 1 - Introdução ao estudo da célula

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Biologia Celular
Aula 1 - Introdução ao estudo da célula
INTRODUÇÃO
Você sabe por que é importante conhecer o funcionamento das células? Vamos explicar essa questão por meio da análise de um
caso de câncer...
A todo momento, as células de nosso organismo morrem, mas, através do processo de divisão celular, essas células são
substituídas por outras novas.
Tanto o mecanismo de morte das células que já não desempenham seu papel corretamente quanto sua reposição a partir desse
processo de separação dependem do adequado funcionamento de genes presentes no núcleo celular.
Quando esses genes falham, as células velhas deixam de morrer e se acumulam, ou as células novas se multiplicam de forma
desordenada.
Nesses dois casos, o resultado é o surgimento de uma neoplasia (ou câncer): uma das mais graves doenças que pode acometer o
indivíduo.
Percebeu a relevância de nosso estudo? Nesta aula, vamos nos aprofundar no assunto.
OBJETIVOS
Explicar a organização celular dos seres vivos, e o papel estrutural e funcional da célula quando da formação do indivíduo;
Identi\car os diferentes tipos de células nesse processo de formação;
Reconhecer a estrutura acelular dos vírus bem como suas principais características.
ORGANIZAÇÃO CELULAR DOS SERES VIVOS
Costumamos dizer que as células são a unidade fundamental de todos os seres vivos.
Em outras palavras, todo ser vivo é formado por célulastodo ser vivo é formado por células.
De fato, os seres vivos se constituem das células como unidades estruturais e funcionais. Isso signi\ca que as células fazem parte
da estrutura do organismo, e as possuímos em grande quantidade.
Na imagem a seguir, podemos observar uma demonstração de que partes do nosso corpo – quando ampliadas pelo uso de um
microscópio – são compostas por células:
Fonte da Imagem:Fonte da Imagem:
Aqui, notamos que a pele, os músculos, o cérebro
e o sangue são tecidos e, como tais, apresentam
organização celular.
Como as células são unidades funcionais,
sua responsabilidade é manter o adequado
desempenho do organismo. Quando funcionam bem,
há, por exemplo, crescimento muscular.
Crédito da imagem: Luís Rodrigues
Mas, quando esse funcionamento é prejudicado, algumas patologias podem surgir. Comprovamos isso na introdução desta aula
por meio da análise do caso de câncer.
O mesmo vale para os músculos: quando suas células são devidamente estimuladas e recebem, de forma apropriada, os
nutrientes necessários, funcionam perfeitamente, dando origem ao tão desejado ganho de massa muscular. Do contrário, isso não
ocorre!
As imagens a seguir ilustram a questão:
Antes
Depois
Crédito da imagem: Luís Rodrigues
Aqui, observamos os músculos do braço antesantes e apósapós o crescimento de suas células, que são estimuladas pelo exercício físico
associado à boa alimentação.
ATENÇÃOATENÇÃO
, Seu corpo foi gerado a partir da fusão de duas células: o espermatozoide de seu pai e o ovócito de sua mãe. Como resultado dessa união,
desenvolveu-se uma única célula chamada de zigotozigoto.
Veja, a seguir, uma imagem que representa o momento da fusão das células.
Fonte da Imagem:Fonte da Imagem:
Aqui, percebemos um ovócito e vários espermatozoides tentando realizar
a fecundação, que levará à formação do zigoto.
Logo após esse processo, o zigoto começa a se dividir inde\nidamente.
Em seguida, as células se diferenciam e originam todas aquelas que
pertencem ao corpo humano, dando início à vida de um novo indivíduo.
Explore +Explore +
, Para observar melhor este fenômeno, assista ao vídeo que mostra a fecundação e o início do desenvolvimento de um embrião: Concepção –
fecundação, zigoto, mórula, blástula, nidação (https://youtu.be/RSltQKT9xwQ).
SERES UNICELULARES E PLURICELULARES
Diante da grande diversidade de seres vivos que existem, percebemos que as células participam de sua formação de modo
diferente.
Há seres vivos que possuem uma única célula: os chamados UNICELULARESUNICELULARES.
Vejamos alguns exemplos:
Bactérias AmebaAmeba (glossário) (glossário)
Leveduras (fungos)Leveduras (fungos) (glossário) (glossário) EuglenaEuglena (glossário) (glossário)
No entanto, também há fungos, algas, plantas e animais que têm o corpo composto por muitas células. Esses seres são chamados
de PLURICELULARESPLURICELULARES.
Vejamos alguns exemplos.
https://youtu.be/RSltQKT9xwQ
Nesta imagem, podemos ver diferentes
seres pluricelulares, tais como:
Esses seres contêm células de diferentes formas, sejam estas esféricas, alongadas, quadradas, sejam altamente modi\cadas e
especializadas – como os espermatozoides e os neurônios presentes na imagem a seguir:
Crédito da imagem: Eduardo Trindade
Nesta imagem, percebemos tais formatos que existem na constituição do corpo de um animal.
Assim como no corpo humano, nesses seres, também identi\camos diferentes níveis de organização celular.
Como unidade básica do organismo, as células se associam de acordo com suas características comuns e formam os tecidos –
como o epitelial, o conjuntivo e o muscular.
Esses tecidos, por sua vez, também se associam e formam os órgãos – como o estômago, os intestinos, o fígado etc.
Os sistemas do corpo humano – como o digestório e o respiratório, por exemplo – se desenvolvem através da associação de
órgãos, que possuem funções relacionadas.
Quando atuam em conjunto, esses sistemas formam nosso organismo, como podemos ver na imagem a seguir:
Crédito da imagem: Luís Rodrigues
TIPOS DE CÉLULAS
Dentro da perspectiva de que todos os seres vivos são formados por células e de que existe uma in\nidade deles, não é de se
espantar que haja diferentes tipos celulares.
Basicamente, há dois tipos de células muito distintos: as procariontesprocariontes e as eucarionteseucariontes. As imagens a seguir as representam.
Vejamos:
Célula eucariótica
Célula procariótica
(bactéria)
Crédito da imagem: Luís Rodrigues
Observe os aspectos das duas células e compare-as. A partir de agora, vamos analisar as diferenças entre elas. Por isso,
sugerimos que retorne sempre a essa imagem, tudo bem?
Células procariontesCélulas procariontes
 As células procariontescélulas procariontes são aquelas que geram as bactérias e outros seres muito semelhantes a
estas.
Tais células são bem simples e, do ponto de vista evolutivo, mais primitivas. Além disso, comparadas
a outro tipo de célula, as procariontes são muito pequenas.
Sua característica fundamental – que justi\ca sua nomenclatura – é a ausência de umaausência de uma
membranamembrana (nuclearnuclear, cariomembranacariomembrana ou cariotecacarioteca) que delimita o núcleo.
Em consequência dessa carência, seu material genético \ca disperso. Por isso, dizemos que essasessas
células não possuem núcleocélulas não possuem núcleo.
Aliás, não é só de membrana nuclear que as procariontes são desprovidas: elas não têm qualquer
outra membrana senão a plasmática, que determina seu espaço.
Esse tipo de célula possui, ainda, um material genético característico, composto por uma únicaúnica
molécula de DNAmolécula de DNA, que se apresenta de forma circular (como um colar), mas que se enrola e forma
um bloco denso chamado de nucleoidenucleoide – pois se parece com um núcleo.
Ademais, as células procariontes não apresentam organelas – com exceção dos ribossomos. E, para
se dividirem, utilizam um mecanismo muito simples, bem diferente dos processos de separação que
as células eucariontes fazem – conhecidos como mitose e meiose.
A propósito, este é o momento de estudar esse outro tipo de célula.
Células eucariontesCélulas eucariontes
As células eucariontescélulas eucariontes são aquelas que compõem os protozoários, os fungos, as algas, as plantas
e os animais. Elas são maiores que as procariontes, muito mais complexas e evoluídas.
Sua principal característica é a presença de membrana nuclearpresença de membrana nuclear (cariotecacarioteca ou cariomembranacariomembrana),
responsável por delimitar o núcleo. Portanto, essas células possuem núcleoessas células possuem núcleo.
Dentro dele, encontramos diversas moléculasde DNA: 46 no caso das células humanas, que são
lineares (como pedaços de \ta) e que, em determinado momento do ciclo celular, originam as
estruturas que chamamos de cromossomos.
Diferente das células procariontes, as eucariontes apresentam muitas membranas – além da
plasmática e da nuclear – que determinam outros espaços menores: as denominadas organelasorganelas
citoplasmáticascitoplasmáticas.
Além disso, quando se dividem, essas células realizam os complexos mecanismos de separação já
citados (mitose e meiose).
O quadro a seguir apresenta as principais diferenças entre as células procariontes e eucariontes. Veja:
CÉLULAS ANIMAIS E VEGETAIS
Mesmo entre os seres vivos dotados de células eucariontes, percebemos que elas não são iguais – em especial quando
analisamos as células vegetais e animais.
Para entender melhor a questão, observe as imagens a seguir:
Célula animal
Célula vegetal
Crédito da imagem: Érik Assumpção
VOCÊ PERCEBEU COMO AMBAS SÃO DIFERENTES?
As células vegetais apresentam determinadas estruturas que NÃONÃO estão presentes nas animais, como, por exemplo:
Já as células animais se distinguem das vegetais por possuir uma organela denominada centríolo, que está envolvido com a
migração dos cromossomos durante a divisão celular.
O quadro a seguir apresenta as principais diferenças entre as células animais e vegetais. Veja:
VÍRUS
Os vírusvírus são um grupo diferente de organismos, conhecidos pelas doenças que costumam causar ao homem e aos animais – tais
como a dengue, a raiva, a hepatite B etc.
Do ponto de vista de sua organização, os vírus se distinguem muito de todos os outros seres vivos, pois não são formados por
células: eles são acelularesacelulares.
Neste momento, você deve estar se perguntando:
Mas todos os seres vivos não são formados por células?Mas todos os seres vivos não são formados por células?
Sim. Nesse caso, os vírus seriam, então, uma exceção a essa regra ou, como a\rmam alguns cientistas, nem mesmo seriam seres
vivos.
Explore +Explore +
, Para entender a polêmica que existe quanto à classi\cação dos vírus, leia o artigo A\nal, os vírus são seres vivos
(galeria/aula1/docs/A\nal_virus_seres_vivos.pdf)?
Além de não possuírem células, os vírus também não têm metabolismo próprionão têm metabolismo próprio. Isso signi\ca que não conseguem produzir
ou degradar substâncias importantes para sua sobrevivência.
Por isso, eles precisam entrar nas células e viver dentro delas, utilizando todas as suas ferramentas – como, por exemplo,
organelas especí\cas e enzimasorganelas especí\cas e enzimas – para realizar tais tarefas.
Há vírus capazes de parasitar diferentes tipos celulares, como animais, plantas, fungos, protozoários e bactérias. A imagem a
seguir representa essa intervenção:
http://estacio.webaula.com.br/cursos/gon672/galeria/aula1/docs/Afinal_virus_seres_vivos.pdf
Crédito da imagem: Érik Assumpção
Mas se os vírus são acelulares, do que realmente
são formados?
Eles são constituídos de um envoltório feito de proteínas – chamado de capsídeocapsídeo –, e em seu interior, encontramos seu material
genético.
Observem isso na imagem a seguir:
Aqui, podemos ver a estrutura de um vírus e seu material genético viral – nesse caso, o DNADNA.
Alguns vírus – denominados envelopadosenvelopados – apresentam por cima do capsídeo um envoltório de membrana obtido no momento
em que deixam uma célula e levam parte de sua membrana plasmática com eles.
Crédito da imagem: Luís Rodrigues
Clique aquiaqui (glossário) (glossário) para ver um vírus envelopado.
ATIVIDADES
1. Dentre a diversidade de seres vivos existentes, alguns são extremamente simples – formados por uma única célula –, enquanto
outros (como o homem, por exemplo) apresentam organismo bem complexo – formado pela associação de incontáveis células.
De acordo com esse critério, tais seres vivos são classi\cados, respectivamente, como:
Pluricelulares e unicelulares
Unicelulares e eucariontes
Unicelulares e pluricelulares
Procariontes e eucariontes
Procariontes e pluricelulares
Justi\cativa
2. As células procariontes se diferenciam das eucariontes pela:
Presença de carioteca
Ausência de ribossomos
Presença de mitocôndrias
Divisão celular por mitose
Presença de moléculas de DNA circular
Justi\cativa
3. Dentre os diferentes grupos de organismos que existem na Terra, um em especial NÃO é formado por células – motivo pelo qual
seus organismos não são considerados seres vivos por alguns cientistas. Esse grupo é formado por:
Vírus
Fungos
Bactérias
Leveduras
Protozoários
Justi\cativa
Glossário
AMEBA
Pertence ao grupo dos protozoários.
LEVEDURAS (FUNGOS)
São fungos unicelulares.
EUGLENA
É um tipo de alga unicelular.
Observe que, além do capsídeo e de seu material genético, esse vírus tem uma membrana externa – que chamamos de envelope – feita de
lipídeos e de proteínas. Disso resulta sua nomenclatura.