Introdução à Biologia Celular

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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;
Identificar 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 células.
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De fato, os seres vivos se constituem das células como unidades estruturais e funcionais. Isso significa 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:
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.
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
Aqui, observamos os músculos do braço antes e após o crescimento de suas células, que são estimuladas pelo exercício físico associado à boa alimentação.
ATENÇÃO
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 zigoto.
Veja, a seguir, uma imagem que representa o momento da fusão das células.
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 indefinidamente.
· Em seguida, as células se diferenciam e originam todas aquelas que
pertencem ao corpo humano, dando início à vida de um novo indivíduo.
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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://www.youtube.com/watch?v=RSltQKT9xwQ&feature=youtu.be
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 UNICELULARES.
Vejamos alguns exemplos:
	
Bactérias
	
	
	
Ameba - Pertence ao grupo dos protozoários.
Leveduras (fungos) - São fungos unicelulares.
	
	
	
	
	
	
Euglena-É um tipo de alga unicelular.
	
	
No entanto, também há fungos, algas, plantas e animais que têm o corpo composto por muitas células. Esses seres são chamados de PLURICELULARES.
Vejamos alguns exemplos.
Nesta imagem, podemos ver diferentes seres pluricelulares, tais como:
Esses seres contêm células de diferentes formas, sejam estas esféricas, alongadas, quadradas, sejam altamente modificadas e especializadas – como os espermatozoides e os neurônios presentes na imagem a seguir:
Nesta imagem, percebemos tais formatos que existem na constituição do corpo de um animal.
Assim como no corpo humano, nesses seres, também identificamos 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:
Tipos de células
Dentro da perspectiva de que todos os seres vivos são formados por células e de que existe uma infinidade deles, não é de se espantar que haja diferentes tipos celulares.
Basicamente, há dois tipos de células muito distintos: as procariontes e as eucariontes. As imagens a seguir as representam. Vejamos:
Célula eucariótica Célula procariótica (bactéria)
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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 PROCARIONTES
 As células 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 justifica sua nomenclatura – é a ausência de uma membrana (nuclear, cariomembrana ou carioteca) que delimita o núcleo.
Em consequência dessa carência, seu material genético fica disperso. Por isso, dizemos que essas células 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 única molécula de DNA, que se apresenta de forma circular (como um colar), mas que se enrola e forma um bloco denso chamado de nucleoide – 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 EUCARIONTES
As células 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 nuclear (carioteca ou cariomembrana), responsável por delimitar o núcleo. Portanto, essas células possuem núcleo.
Dentro dele, encontramos diversas moléculas de DNA: 46 no caso das células humanas, que são lineares (como pedaços de fita) 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 organelas citoplasmáticas.
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 célulasprocariontes 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
Você percebeu como ambas são diferentes?
As células vegetais apresentam determinadas estruturas que NÃO 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 vírus 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 acelulares.
Neste momento, você deve estar se perguntando:
	Mas todos os seres vivos não são formados por células?
Sim. Nesse caso, os vírus seriam, então, uma exceção a essa regra ou, como afirmam alguns cientistas, nem mesmo seriam seres vivos.
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Para entender a polêmica que existe quanto à classificação dos vírus, leia o artigo Afinal, os vírus são seres vivos?
http://estacio.webaula.com.br/cursos/gon672/galeria/aula1/docs/Afinal_virus_seres_vivos.pdf
Além de não possuírem células, os vírus também não têm metabolismo próprio. Isso significa 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 específicas 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:
Mas se os vírus são acelulares, do que realmente são formados?
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Eles são constituídos de um envoltório feito de proteínas – chamado de capsídeo –, 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 DNA.
Alguns vírus – denominados envelopados – 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 aqui para ver um vírus envelopado.
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.
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 classificados, respectivamente, como:
Pluricelulares e unicelulares
Unicelulares e eucariontes
Unicelulares e pluricelulares
Procariontes e eucariontes
Procariontes e pluricelulares
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
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
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