APOSTILA CITOLOGIA E EMBRIOLOGIA

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CITOLOGIA E EMBRIOLOGIA 
Organizador 
Severo de Paoli 
Doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) em ciências da saúde 
Especialização e mestrado em morfologia pela Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ) 
Professor titular Ili de biologia celular e embriologia e histologia da 
Universidade Estácio de Sá no Rio de Janeiro 
Pesquisador convidado no laboratório de radiofarmácia experimental da UERJ 
ser 
edur.ac Jr, 
gente criando o futuro 
@ Pearson abdr~ 
SUMÁRIO 
Apresentação ........................................................................................... IX 
Prefácio ....................................................................................................... XI 
Unidade 1 Células em dose: biologia e microscopia ............... 1 
As células em close: unidade e diversidade da vida .................. .3 
Histórico ...................................................................................................... 3 
A diversidade da vida ............................................................................. 8 
A diversidade celular .............................................................................. 9 
Componentes básicos das células .................................................. 13 
Procariotos e eucariotos .................................................................... 14 
Nucleadas, membranosas e dotadas de um citoesqueleto ..... 16 
Origem virai? .......................................................................................... 20 
Vírus desafiam a definição e a classificação da vida ................ 21 
Microscopia de luz e de elétrons ...................................................... 26 
Componentes do microscópio óptico e suas funções ............ 26 
Microscopia de polarização .............................................................. 29 
Microscopia de contraste .................................................................. 31 
Microscopia de fluorescência ........................................................... 37 
Microscopia confocal .......................................................................... 41 
Descrição dos princípios básicos de microscopia eletrônica ... .45 
Métodos para o estudo de células e tecidos ............................... 57 
Coleta de material biológico ............................................................ 57 
Preparação para microscopia elet rônica ...................................... 61 
Citoquímica ............................................................................................ 62 
Unidade 2 As membranas e organelas membranosas 
da célula .................................................................................................. 71 
Definição, composição e aspectos funcionais das 
biomembranas ..................................................................................... 73 
As membranas biológicas ................................................................. 73 
Definição e aspectos funcionais das biomembranas .............. 75 
Composição lipídica e organização estrutural... ........................ 78 
Composição proteica da membrana ............................................. 84 
Constituição dos diversos órgãos .................................................. 233 
Formação do processo notocordal e da notocorda ............... 233 
Da quarta a oitava semana do desenvolvimento 
embrionário ...................................................................................... 241 
Aspectos do embrião na quarta semana .................................. 242 
Aspectos do embrião na quinta semana ................................... 244 
Aspectos da sexta semana .............................................................. 246 
Aspectos da sétima semana ........................................................... 247 
Aspectos da oitava semana ............................................................ 247 
Circulação placentária ...................................................................... 251 
Funções da placenta .......................................................................... 254 
Membrana amniocoriônica e decídua ....................................... 257 
Cordão umbilical ................................................................................ 257 
Alantoide ............................................................................................... 259 
Reação decidual .................................................................................. 260 
Referências ............................................................................................. 263 
APRESENTAÇÃO 
Nos catálogos de livros universit:írios, há vários títulos Clija pri-
meira edição saiu há 40, 50 anos, ou mais. São livros que, graças à 
identificação da edição na capa (e somente a ela), têm sua idade reve-
lada. E, ao contrário do que muitos podem imaginar, isso não é um 
problema. Pelo contrário, são obras conhecidas, adotadas em diversas 
instituições de ensino, usadas por estudantes dos mais diferentes per-
fis e reverenciadas pelo que representam para o ensino. 
Qual o segredo de sucesso desses livros? O que eles têm de 
diferente <le vários outros que, embora tenham tido boa aceitação 
cm um primeiro momento, não foram tão longe? Em poucas pala-
vras, esses livros se adaptaram ús novas realidades ao longo do 
tempo, entendendo as mudanças pelas quais a sociedade - e, con-
sequentemente, as pessoas - passava e as novas necessidades que 
se apresentavam. 
Para que isso fique mais claro, vamos pensar no seguinte: a 
maneira como as pessoas aprendiam matcmát ica na década de 
1990 é igual ao modo como elas aprendem hoje? Embora os ali-
cerces da disciplina permaneçam os mesmos, a resposta é: não! 
Nesse intervalo de tempo, ocorreram mudanças significativas - a 
Internet se consolidou, os celulares se popularizaram, as redes so-
ciais surgiram etc. E todas essas mudanças repercutiram no modo 
de vida das pessoas, que se tornou mais nípido e desafiador, mu-
dando os fundamentos do processo de ensino/aprendizagem. 
Foi com base nisso que nasceu a Bibliografia Universitária Pcar-
son (BUP). Concisos sem serem rasos e simples sem serem sim-
plistas, os livros que compõem esta série são baseados na premissa 
de que, para atender sob medida às necessidades tanto dos alunos 
de graduação como das instituições de ensino - independente-
mente de eles estarem envolvidos com ensino presencial ou a dis-
tância - , é preciso um processo amplo e ílexível de construção do 
saber, que leve em conta a realidade cm que vivemos. 
Assim. as obras apresentam de maneira clara os principais 
conceitos dos temas propostos, trazendo exatamente aquilo que o 
estudante precisa saber, complementado com aprofundamentos e 
PREFÁCIO 
Este livro é destinado a apresentar a embriologia e a biologia 
celular a todos os estudantes univers itários interessados na área 
biomédica. Nenhum conhecimento prévio sobre esse assunto é 
exigido para o entendimento desta obra, que apresenta um conteú-
do bastante abrangente e didático ao seu aprendizado. 
Já no iníc io do século XX sabia-se que as funções dos seres 
vivos, desde os unicelulares até as plantas e os animais superiores, 
só poderiam ser entendidas por meio do estudo de suas células. 
Nesse sentido, a leitura das diferentes unidades deste livro permi-
tirá ao aluno concluir que as células reali zam seus mecanismos 
básicos, utilizando os mesmos tipos de organelas celulares e mo-
léculas, e que essas estruturas desempenham as mesmas fünções 
em todos os seres vivos. Esse é o motivo pelo qual é tão importan-
te estudar e pesquisar a biologia celular, pois ao mesmo tempo em 
que as células são unidades, elas também manifestam a diversidade 
da vida. 
O progresso desse ramo da ciência toma-se cada vez mais evi-
dente no século XXI, contando com novas descobertas e perspecti-
vas sobre o câncer; as variabi lidades genéticas que influenciam um 
tratamentofarmaco lógico mais adequado; o uso da biotecnologia 
para a produção de novos medicamentos, dentre e les a insulina; 
a prática forense como uma ferramenta indispensável para identifi-
car possíveis suspeitos criminais e também um clássico exemplo 
para determinar a paternidade ou a maternidade de uma pessoa. 
Na Unidade 1 estudarem os as semelhanças e as diferenças en-
tre as células, além dos diversos tipos de microscópios, desde o 
mais tradicional até a lguns dos mais sofisticados, que hoje possi-
bilitam observar detalhes inimagináveis das moléculas e seus ar-
ranjos dentro das células . 
Na Unidade 2 veremos as organelas que formam as células, 
sua organização molecular e o funcionamento dessas unidades 
fundamentais da vida. 
A Unidade 3 foi dedicada ao núcleo celular, que apesar de ser 
conhecido desde o século XIX, ainda hoje é o menos compreendido. 
-------------- U N 1 D A D E 
Células em close: biologia e 
• • m1croscop1a 
Objetivos de aprendizagem 
• Entender ,1 céluld como unidade estrutural e funcional da vida e as 
diferenças entre as células procarióticas e eucarioticas. 
Compreender a estrutura e a função dos diversos componentes da 
rede de filamentos e t(rbulos que íorm.:irn o esqueleco celular. 
Aprofundar o conhecimento das organelas membranosas envolvidcJS 
na f abricaçao celular de moléculas, na digestdo e na respiraçao. 
li Conhecer os componentes e os princípios de funcionamento de al-
guns dos microscópios mais utilizados no estudo da biologia celular. 
Conhecer maneiras de coletar e p1epilr<1r material biológico para a 
observação em m croscóp10. 
Temas 
1 - As células em close: unidade e diversidade da vida 
Identificar os principais componentes das rélulds e diferenciar as celu-
las procar1ótic c:is dc:is eucarióticas. 
2 - Microscopia de luz e de elétrons 
Conhecer os componentes e os principies de funcionamento de ai 
guns ·Jcs '11'Cr"'scopios Mais uti"zado<- r ') est ido da biolog a celu ar 
3 - Métodos para o estudo de células e tecidos 
Conhect "l ir •iras de coletar e pre1- 1rar rr l r d b1ológ1co para a 
observaçiio em rnrcroscópio. 
Introdução 
Existem célula~ rncJrroscópicas, como a gema do ovo, que podem ser vistas ,1 
olho desarfT'ado, rna~ r ão poderíamos ver cl mu1or .i deis celulas sem a inven 
çâo e o de~envolvrmento dos mrc.roscop os fsses aparelhos revelaram à 
As células em dose: unidade e 
diversidade da vida 
Histórico 
Células em close: b1olog1a e microscopia E 
O primeiro registro de um microscópio composto data de 1595 
aproximadamente. Esse aparelho foi construído pelo holandês 
Zacharias Janssen, que contou com a ajuda de seu pai, Hans Janssen. 
Ele ampliava os objetos até 10 vezes (RANDl; DAVIDSON, 
20 12; CHATTERJEE et ai., 2012; LING, 2007). 
A invenção do microscópio no século XVII colocou ao alcance da 
vista humana todo um mundo microscópico que até então ninguém 
conhecia, porque era invisível. Os primeiros microscopistas se mara-
vilharam com as estruturas novas que se revelaram a seus olhos. 
O padre jesuíta Athanasius Kircher ( 1601-1680), de Fulda, na Ale-
manha, em 1658, mostrou que diversas criaturas vivas se desenvol-
viam em tecidos em decomposição (BERGER, 1999). Na mesma 
época, o naturalista holandês Jan Swammerdam (1637-1680) descre-
veu corpúsculos vermelhos e ovais no sangue e observou que um em-
brião de rJ é composto por "partículas globulares" (MAZZARELLO, 
1999). Seu "Livro da natureza" (Bíblia Natural) tem abundantes 
exemplos de estudos microscópio admiráveis, com ênfase na estrutura 
anatômica de diversos insetos ao longo dos estágios de seu desenvol-
vimento (FOURNI ER, 1990). 
O "minúsculo mundo novo" foi explorado pelo também holandês 
Antonie van Leeuwenhoek ( 1632- 1723). Sob o microscópio, ele ob-
servou uma série de pa11ículas que se moviam. Se a matéria não viva 
era incapaz de se mover sozinha, essas paitículas deveriam, então, ser 
organismos vivos. Foi o que Van Leeuwenhoek concluiu em uma car-
ta que enviou à Royal Society, em 1676. A partir de então, ele publi-
cou uma série de artigos nos quais descreveu muitas formas de 
"animálculos" ou microrganismos. Van Leeuwenhoek foi o primeiro 
a desenhar espermatozoides e protozoários (RANDI; DAVIDSON, 
2012; MAZZARELLO, 1999). 
Porém, a primeira descrição de uma célula foi feita em 1665 
pelo físico inglês Robert Hooke (1635- 1702). Ele ficou conhecido 
também como um excelente microscopista e mostrou como o mi-
croscópio podia ser útil aos naturalistas. Nesse ano de 1665, 
Hooke publicou uma obra intitulada Micrographia. Nela, o físico 
inglês descreveu as unidades microscópicas que formam uma fa-
tia de cortiça e chamou essas unidades de células. O que Hooke 
Celulas em close biologia e m1croscop1a e 
uma evidência da geração espontânea, doutrina segundo a qual a 
vida pode surgir da matéria inanimada. Deveria, então, existir uma 
continuidade entre a matéria não viva e a viva, pois a natureza não 
dá saltos. 
Contudo, os experimentos do naturalista italiano Lazzaro 
Spallanzani ( 1729-1799) mostraram que organismos se originam de 
outros organismos. Devemos, assim, considerar que existe uma 
descontinuidade entre a matéria inanimada e a vida. Um século 
depois, a noção de geração espontânea foi novamente refutada pe-
los experimentos do microbiologista francês Louis Pasteur 
(MAZZARELLO, 1999). Mesmo assim, ainda houve pesquisado-
res, como o escocês Charlton Bastian, que não se mostravam con-
vencidos e seguiram se dedicando a esse tema (CARVELHO; 
PRESTES, 2012). 
Assim , no iníc io do século XIX os pesquisadores estavam con-
vencidos da ex istência de uma unidade fundamental da vida e bus-
cavam encontrar qual era ela (MAZZARELLO, 1999). O francês 
Henri Milne-Edwards, em 1823, estudou diversos órgãos animais 
e humanos e observou "glóbulos" nas artérias, nas membranas do 
intestino e em células do cérebro. Ele sugeriu que a estrutura bási-
ca dos tecidos dos animais era um conjunto de glóbulos. No entan-
to, no ano seguinte dois pesquisadores mostraram que ao menos 
uma parte dos glóbulos observados ao microscópio por outros não 
passavam de artefatos. Além disso, Milne-Edwards acreditava que 
esses glóbulos tinham o mesmo tamanho em todos os tecidos, o 
que tornava suas observações questionáveis (TA$KA YA, 201 3). 
Nessa mesma época, outro francês, Henri DutTOchet ( 1776-
-184 7), propôs que as células, que deviam ser semelhantes em 
plantas e animais, eram não somente as unidades estruturais, mas 
também a unidade fisiológica do organismo (HARRJS, 1999). 
Para Dutrochet, a diferença entre os corpos inorgânicos e os orgâ-
nicos estava na natureza destes, vesicular: são sacos ou cavidades 
preenchidas por solução aquosa. Ele chegou a essa conclusão es-
tudando os movimentos da água e de solutos para dentro e para 
fora das células. Mas, ao contrário de Theodor Schwann, Dutro-
chet não disse ter visualizado a membrana. 
Dutrochet, bem como seu contemporâneo François Raspai) 
( 1794-1878), também defenderam que novas células só podem se 
originar de outras células. Raspai! foi o primeiro a dizer " toda 
célula é derivada de outra célula", a pa11ir das conclusões tiradas 
Células em close: biologia e microscopia e 
Somente nos anos de 1838 e 1839 é que a teoria celular foi 
oficialmente formulada. O botânico Matthias Jakob Schleiden 
( 1804-1881) concluiu, em 1838, que a estrutura das plantas é 
composta de células e produtos das células. o ano seguinte, o 
zoólogo Theodor Schwann ( 1810-1882) chegou à mesma 
conclusão. 
Mas Schleiden achava que a geração das células começava 
com a formação de um núcleo de cristalização dentro da substân-
cia intracelular (citoplasto). Esse material condensado aumentaria 
progressivamente para formar urna nova célula. No entanto, nos 
anos 1850, os trabalhos de Robert Rernak ( 1815-1865), Albert 
Kõlliker ( 18 17-1 905) e Rudolf Virchow ( 1821-1902) mostraram 
definitivamente que células são formadas pela divisão de células 
preexistentes (MAZZARELLO, 1999).Os constituintes básicos da célula seriam uma parede ou 
uma membrana, uma substância viscosa (protoplasma ou cito-
plasma) e o núcleo. Com o tempo, os biólogos descobriram que 
o c itoplasma não é uma solução aquosa homogênea. Corantes 
passaram a ser usados no estudo das células . Em 1870, foi in-
troduzida a lente de imersão a óleo. A técnica de corte com 
micrótomo foi desenvolvida, e novos métodos de fixação fo-
ram criados. 
Com todo esse desenvolvimento, no final do século XIX diver-
sas organelas celulares tinham sido identificadas. O retículo endo-
plasmático foi descoberto em 1897 e as mitocôndrias e o complexo 
golgicnsc em 1898. Observando a divisão celular, Walther Flem-
ming ( 1843-1905) descobriu a "cromatina". 
Flemming descreveu e batizou a mitose. Ele observou ainda, 
em células de salamandras, a segregação dos cromossomos, com 
cada cromátide migrando para um polo oposto do núcleo, durante 
essa divisão. Quando tal processo foi descrito também em plantas, 
estavam assentadas as bases para a compreensão das unidades que 
compõem tudo que é vivo na Terra. 
No entanto, com todo o conhecimento acumulado desde então 
sobre essas unidades da vida, uma pergunta muito importante per-
manece sem resposta: como surgiu a primeira célula? 
Célul.is em close: biologia e m1croscop1a e 
Figura 1.1 Todos os organismos vivos são feitos de células. Uma colônia de bactérias, uma borboleta, 
uma rosa e um golfinho têm células como suas unidades de estrutura e funcionamento. Todas usam 
basicamente as mesmas reações químicas para sobreviver, crescer e se reproduzir e operam de acordo 
com os mesmos princípios gerais. 
Fonre: Knorre/Balazs Kovacs lmages/Prezoom.nl/Willyam Bradberry/Shutterstock. 
Células só podem ser geradas pela divisão de outras células, 
herdando assim suas características. Isso faz com que, na biologia, 
as questões sobre o presente sempre estejam ligadas a questões 
sobre o passado. O conhecimento atual sobre a forma como as 
células funcionam revela uma parte da história da vida na Terra, 
levando-nos a pensar em como e quando surgiram as primeiras 
células vivas no planeta. 
A diversidade celular 
Todas as células existentes hoje evoluíram de uma célula ancestral 
que surgiu entre 3,5 e 3,8 bilhões de anos atnís, mas têm tamanhos, 
fonnas e funções variadas. Vamos começar pelo tamanho. Células de 
bactérias medem alguns micrômetros: são aproximadamente 25 ve-
zes menores que a espessura de wn fio de cabelo. Já um ovo de rã, que 
também é uma única célula, tem aproximadamente 1 milímetro. 
Observe a Figura 1.2. Nela você vê diversos tipos de células 
com diferentes tamanhos, compare-as você mesmo. 
Celulas em close: biologia e m1croscop1a E 
curtas, chamadas dendritos, que lembram os galhos de uma árvo-
re. O "corpo" da célula parece pequeno quando comparado à ex-
tensão do axônio. 
Assim, o neurônio lembra uma árvore; já o paramécio (Para-
meci11111) lembra uma escova, com a célula coberta por cílios que 
batem de fonna sinuosa e fazem a célula gigante se mexer. Uma 
célula vegetal em uma camada da superficie da planta é como um 
prisma imóvel protegido por uma caixa de celulose. 
A bactéria Bdel/ovibrio parece um minúsculo torpedo de sals i-
cha, com seu flagelo que bate fazendo que se movimente. O neu-
trófilo, por sua vez, é uma célula que migra através dos tecidos e 
muda de forma constantemente ao fagocitar restos metabólicos, 
organ ismos invasores e células mortas ou agonizantes. 
Considerando apenas as bactérias, também encontramos diversi-
dade não somente de tamanho como também de fonna. Na fif,rura 1.3, 
vemos três fonnas da mesma célula (ALBERTS et ai. , 2010). 
Figura 1.3 Bactérias em formas típicas: esfera (cocos). bastão 
(bacilos) e espiral (espiroquetas). Todas estão desenhadas em escala. 
As células em espiral são as que causam a sífilis, uma doença venérea. 
Cocos 
Screpcococcus 
pneumonioe 
Scaphylococcus Sarcina 
aureus ventriculi 
Fonte: Designua/Shuuerstock. 
Função 
Bacilos Outros 
____..,,---~ 
Solmonello typhi 
~ 
Closcridium 
botulinum 
Vib110 choleroe 
Helicobocrer pylori 
Treponema pallidum 
Em organismos unicelulares, suas células únicas têm de desem-
penhar todas as tarefas necessárias à sobrevivência e à reprodução. 
A seguir, na Figura 1.4, vemos uma amostra da diversidade de célu-
las de protozoários. 
e l'iulJ> 1:111 clo:.1 l 1olog1a e m1croscop1a E 
Nos organismos pluricelulares, as células desempenham fun-
ções específicas. É como se existisse uma divisão de trabalho en-
tre elas. Algumas se especializam tanto que se tornam incapazes 
de se reproduzir e dependem de outras células para atender a suas 
necessidades básicas. É o caso dos neurônios. Mas, por outro lado, 
existem as que são especializadas na reprodução do organismo -
chamadas de células gcrminat ivas - e formam óvulos e esperma-
tozoides (ALBERTS ct ai., 2010). 
Metabolismo 
As atividades e os requerimentos químicos para o metabolis-
mo das células também variam. Há células que dependem de oxi-
gênio para viver. Para outras, esse gás é mortal. Algumas, como as 
de bactérias cianofíceas e plantas, são capazes ele fabricar o pró-
prio alimento (sintetizam glicose) usando gás carbônico, água e os 
raios de sol. Outras dependem de moléculas produzidas por outras 
células. Existem, ainda, as que são verdadeiras fábr icas especiali-
zadas na produção de substâncias como hormônios, amido, gordu-
ra, pigmentos. 
Podemos ver as células musculares, por sua vez, como moto-
res que queimam combust ível para realizar trabalho mecân ico. No 
coração, por exemplo, encontramos as células marca-passos, ca-
pazes de gerar os impulsos elétricos que fazem o coração periodi-
camente se contrair. Na enguia, células musculares modificadas 
agem como geradores de eletricidade (ALBERTS ct ai., 201 O). 
Componentes básicos das células 
Células são "pequenas unidades delimitadas por membranas e 
preenchidas por uma solução aquosa concentrada de subst<incias 
químicas, dotadas da extraordinária capacidade de criar cópias de 
si mesmas crescendo e se dividindo em duas" (ALBERTS et ai., 
20 10, p. 1). 
Mesmo com toda a diversidade que vimos em termos de tama-
nho, forma e função, todas as células têm os mesmos componen-
tes básicos. Essas estruturas, chamadas organoides, são fo rmadas 
por moléculas que part ic ipam cios mesmos tipos de reações quími -
cas cm todos os organismos conhecidos. 
Todas as células têm uma membrana plasmática que separa seu 
interior do ambiente circundante. Essa membrana individualiza as 
células e é uma condição para que elas existam como uma solução 
aquosa independente do meio circundante. 
Células em close: b1olog1a e microscopia E 
Os procariontes são os organismos mais simples que existem 
hoje, provavelmente os mais semelhantes à célula ancestral. Ape-
sar de terem DNA como repositório da informação genética, eles 
não têm núcleo individualizado por um envoltório nuclear nem 
organelas ("compartimentos" que desempenham funções específi-
cas). Assim, neles os cromossomos não são separados do citoplas-
ma por membranas. 
No lugar do núcleo, há um nucleoide. O DNA é circular e não 
se associa a proteínas (histonas) nem se condensa formando cro-
mossomos quando a célula se divide. Além dessa molécula de 
DNA, as células bacterianas podem ter plasmídeos no citoplasma. 
Seus ribossomos são livres. Não existe separação entre os proces-
sos de duplicação do DNA, síntese de RNA (ou transcrição) e 
síntese de proteínas (tradução). 
Essas células também não contam com um envoltório extrace-
lular, com uma cápsu la feita de proteínas ou uma parede construí-
da com glicosaminoglicanos. Suas membranas plasmáticas têm 
grande quantidade de moléculas de lipopolissacarídeo (açúcar + 
gordura). São essas moléculas que protegem, por exemplo, as bac-
térias que vivem em nosso intestino contra o ataque das enzimas 
hidrolíticas e dos sais biliares. 
O citoplasma dos procariotos também não é dividido em com-
partimentosnos quais se executam funções especializadas. Não 
vamos encontrar nele tampouco um citoesqueleto. Essas células 
não são capazes de fazer endocitose nem exocitose (JUNQUEIRA; 
CARNEIRO, 2005). As moléculas da cadeia respiratória, respon-
sáveis pela respiração celular, estão localizadas em uma invagina-
ção da membrana chamada de mesossomas. 
Frequentemente partem da superficie das células procarióticas 
prolongamentos fi lamentosos: fimbrias e Aagelos. Os flagelos são 
estruturas rígidas, formadas por três espirais de flagelina polime-
rizada e, na ponta, um gancho. Servem para a bactéria se aproxi-
mar de nutrientes ou para se afastar de substâncias tóxicas. Já as 
fimbrias são mais curtas e mais finas que os flagelos e promovem 
a aderência das bactérias às células hospedeiras ou a transferência 
de DNA entre duas bactérias durante a conjugação. 
As células procarióticas são geralmente esféricas ou têm forma 
de bastonete. Essa configuração é mantida pela parede extracelu-
lar, que é rígida e protege as bactérias das variações que ocorrem 
CéluJ,1s em close: biologia e m1Croscop1a E 
Nas células que as englobaram, as bactérias conseguiram não 
sofrer a digestão intracelular que geralmente ocorre quando uma 
substância ou bactéria é fagocitada, e algumas dessas bactérias 
eram fotossintéticas, e encontraram nutrientes e abrigo. As células, 
por sua vez, ganharam um suprimento extra de energia. Com o tempo 
e a evolução, as bactérias perderam parte de seus genes e se especia-
lizaram na produção de energia para a célula. Outros de seus genes 
foram incorporados às receitas genéticas das células "hospedeiras". 
Os cloroplastos, organelas membranosas que contêm a clorofila e 
são responsáveis pela fotossíntese, teriam surgido de maneira pare-
cida a partir de outro grupo de bactérias. 
As membranas celulares de células eucarióticas têm um reforço 
extracelular, que é composto por glicoproteínas, glicolipídios, pro-
teoglicanas e glicosaminoglicanas (glicocálix) ou celulose e pectina 
(parede celular). Sua membrana plasmática é feita de fosfolipíd ios, 
glicolipídios, colesterol, glicoproteínas e proteogl icanas. 
São células que apresentam muitas membranas, as quais fo r-
mam compartimentos que separam os processos metabólicos. Na 
Figura 1.6, vemos uma representação da célula eucariótica. 
Figura 1.6 Vemos as diversas organelas membranosas existentes; 
cada uma desempenha uma função ligada à sobrevivencía e à 
reprodução da célula. 
Reticulo ----~ 
endoplasmático liso 
Fone e: Snapgalleria/Shunerstock. 
Membrana } 
Nuclear 
Poro Nuclear Núcleo 
Nucléolos 
Complexo 
deGolgi 
Vacúolo 
Retículo 
endoplasmático rugoso 
Figura 1.8 Muitos componentes celulares sao produzidos no 
retículo endoplasmàuco. Neste esquema exemplos de células de 
animais. vegetais e bactérias. 
Fome: AnJs1a/Shull1?1Stock. 
Um conjunto de sacos achatados fechados por membranas 
forma o complexo de Golgi. Ele recebe e , com frequência, modifica 
as moléculas que o retículo endoplasmático produz. Veja na Figura 1.9 
uma microfotografia da representação desse complexo. 
Figura 1.9 Complexo de Golgi. O complexo de Gol91 consme em pilhas de bolsas achatadas 
denominadas cisternas. Um lado do complexo de Golg1 fica voltado para o retículo endoplasmático; 
o outro lado fica voltado para a membrana plasma t1ca 
_ ... • Ot050I 
Fonre: Stanfield PO 14. p 38! 
Células em close: b1olog1a e m1croscop1a E 
No lugar disso, o núcleo seria um grande vírus de DNA que se 
tornou hospedeiro permanente de células procariotas. É uma ide ia 
ousada e controversa , mas uma evidência para essa hipótese esta-
ria na semelhança e na proximidade evolutiva entre o gene da en-
zima DNA polimerase do vírus bactcriófago T4 e os genes para 
essa enzima tanto em eucariotos quanto nos vírus que infectam 
eucariotos (VILLARREAL, 2004) . 
Vírus desafiam a definição e a classificação da vida 
Vimos que as células são as unidades fundamenta is da vida e, em 
parle, caracterizam-se pelo seu metabolismo, ou sej a, pelas ativida-
des que ocorrem dentro delas para mantê-las vivas, fazê-las crescer 
e se reproduzir. Corno devemos então classificar os vírus, que têm 
pouco mais que um ácido nucleico (DNA ou RNA) protegido por 
uma capa de prote ína? Eles devem ser considerados vivos? 
Como as células são os " tijolos" básicos com os quais se constro-
em os organismos, seres desprovidos de células não deveriam ser 
inc luídos na á rvore da vida, formada por seres unicelula res e plu-
rice lulares. Essa árvore se divide cm três domínios: as cubactérias, 
o grupo mais antigo, cujas células são mais próximas da célula 
ancestral; as "arqueobactérias" (Archaea), microrganismos que 
são capazes de viver em ambientes extremamente quentes, ácidos 
ou frios; e os eucario tos (E11ka1J1a), que te riam di vergido das ar-
qucobacté rias menos de 2 bilhões de anos atrás. 
Nessa á rvore não fo i reservado espaço para " parasitas ce lu-
lares obrigatórios" (JUNQUE IRA; CARNEIRO, 2005). De 
fa to, os vírus parasitam todos os aspectos biomolcc ul ares ela 
vida: dependem da célula hospedeira pa ra conseguir a matéria-
-prima e a energia necessári as para a fa bricação ele seu ácido 
nucle ico, a lém de a fa bri cação, o processamento e o transporte 
de suas prote ínas e qualquer a ti vidade necessária a sua proli fe-
ração (VI LLARREA L, 2004). 
Os vírus são incapazes de se replicar sozinhos, mas podem 
fazer isso usando células vivas, que são profundamente afetadas 
por eles (V ILLARREAL, 2004). Se re tiram1os a ênfase do meta-
bolismo próprio e a colocarmos na capacidade ele comandar a pró-
pri a replicação, a distância entre os vírus e os organismos celula res 
fi ca menor. Priorizando o metabolismo, a distância aumenta. As-
sim é que, desde que foram descobertos, os vírus têm sido coloca-
dos do lado de lá ou ele cá ela fronte ira que separa a vida da matéria 
inerte. Vejamos um pouco dessa história . 
Células em close: biologia e microscopia E 
Mas, em 1935, Wendell M. Stanley e seus colegas, na institui-
ção que hoje é a Universidade Rockefeller, em Nova York, conse-
guiram pela primeira vez cristalizar o vírus do mosaico do tabaco. 
E viram que os vírus eram pacotes de moléculas complexas, mas 
desprovidas de sistemas essenciais para a manutenção das ativida-
des metabólicas. Esse trabalho rendeu a Stanley, em 1946, o Prê-
mio obel de Química. 
Pesquisas feitas por Stanley e outros verificaram que os vírus são 
compostos por ácidos nucleicos (DNA ou RNA) envolvidos em uma 
capa de proteína, que também pode conter proteínas virais ligadas à 
infecção das células hospedeiras. Descrito assim, um vírus parece 
mais um aparato químico que um organismo (VILLARREAL, 2004). 
Logo, porém, a balança voltou a pender para o lado dos vírus 
como seres vivos. Em 1944, Theodore Avery e colegas publica-
ram a descoberta de que o DNA era o material genético. Em 1952, 
Alfrcd Hershey e Martha Chase mostraram que o ácido nucleico 
era o componente virai responsável pelas infecções. 
E, por fim, cm 1953, James Wàtson e Francis Crick anunciaram 
a elucidação da estrntura em dupla hélice do DNA e sugeriram a 
existência de um mecanismo elegante para ela se copiar. Foi fácil 
associar vírus, ácidos nucleicos e genes. Mas os vírus deixaram de 
ser vistos como os organismos mais primitivos para se tomarem 
uma metáfo ra, sendo encarados como "genes vivos" (LÓPEZ-
-GARCIA, 2012). 
Com o tempo, as ideias de que os vírus estavam na origem da 
vida foram abandonadas. Avanços na bioquímica e na biologia 
molecular levaram à visão dos vírus como parasitas moleculares 
obrigatórios. Eles passaram a ser considerados entidades biológi-
cas que, como os genes, podem evoluir, mas não podem se auto-
copiar e sustentar. 
Além disso, a descoberta de que algumas moléculas de RNA 
têm atividade catalítica, ou seja, também podem funcionar como 
enzimas além de repositório de receitas genéticas, levou os pes-
quisadores a pensar que uma molécula desse tipo estivessena ori-
gem da vida (LÓPEZ-GARCIA, 20 12; WOESE, 2002). 
O RNA ribossômico é uma molécula central para a transfor-
mação das receitas genéticas em proteínas e para a organização da 
célula; é func ionalmente constante e relativamente imune às mu-
danças evolutivas. Sua sequência mudou de fonna relativamente 
lenta ao longo da evolução. Foi pela comparação de moléculas 
desse tipo de RNA que a árvore da vida separou-se em três ramos 
Celulas em c1o~e b1oloo•a e m1croscop.;:; E 
O Mimivirus apresenta a fomia esquematizada na Figura 1.1 O, 
a seguir. 
Fonre: bs1p/Geuy lrnagcs 
Em 2014, os biólogos evolucionistas franceses Jcan-Michcl 
Claverie e Chantal Abcrgcl, da Universidade de Aix-Marseille, 
França, anunciaram a descoberta na Sibéria ele um vírus de 1,5 ~1111 
ele comprimento, maior até mesmo que algumas bactérias. O 
Pit/Jovirus siberic11111 estava congelado na camada de per111c!fros1 
fazia 30 mil anos, mas, ao ser descongelado, foi capaz de infec-
tar suas hospedeiras (amebas). 
Saiba mais 
Segundo o portal Brasil Escola. permafrosc (do inglês perm: permanente + 
frosr: congelado). cuja traduçao ao português se d~ com a palavra pergelisso· 
lo. é um tipo de solo congelado formado na regiao do Ártico. ~ constituído 
por terra, gelo e rochas que ficam permanentemente congelados. 
Existiram vírus celulares. Será que devemos continuar tomando 
os vírus corno parasitas celulares obrigatórios? Eles não seriam 
mais que isso? Para alguns pesquisadores, todos os vírus ou algu-
mas familias de vírus representam o quarto domínio da vida. Os 
vírus seriam "organismos que codificam capsidcos", diferentes 
das células, organismos que codificam ribossomos. 
Células em dose: b1olog1a e microscop1a E 
A parte mecânica é o corpo do microscópio. A forma de seus 
componentes pode variar; existem diversos modelos desse equipa-
mento, cada um com design próprio (TABOGA; VlLAMAIOR, 
2007). Mas todos têm os mesmos componentes básicos. Na extre-
midade inferior, há uma base (também chamada de pé) que serve 
para apoiar toda a sua estrutura na mesa ou na bancada onde será 
usado. Essa base precisa ser suficientemente grande e pesada para 
garantir que o microscópio fique equilibrado. Ela evita vibrações e 
sustenta todas as partes (mecânicas e ópticas) do equipamento 
(RANDI; DAVIDSON, 2012; HÕFLING; GONÇALVES, 2008). 
Na parte de c ima, o microscópio tem um tubo metálico, o "ca-
nhão''. Nele vamos encontrar as lentes que formam a ocular. Pode-
mos mover a mesa (também chamada platina) para cima e para 
baixo usando os parafusos de foco: o parafuso macrométrico e o 
parafuso micrométrico. O macrométrico faz a mesa deslizar uma 
grande amplitude e rapidamente. Quando queremos um ajuste 
mais fino, temos de usar o parafuso micrométrico (RAN DJ; 
DAVIDSON, 2012; HÕFLING; GONÇALVES, 2008). 
A seguir os componentes de um microscópio. 
P latina - plataforma na qual são colocadas as preparações a 
serem observadas. Tem no centro uma abertura - janela da pla-
tina - destinada à passagem dos raios luminosos. A preparação 
é fixada por duas molas ou pinças. 
Revólver - suporte de objetivas, fixado à extremidade inferior 
do tubo, que serve para facilitar a substituição de uma objetiva 
por outra, colocando-as por rotação em posição de observação. 
Tubo ou canhão - suporte cilíndrico da ocular. 
Parafuso macrométrico ou das grandes deslocações - per-
mite movimentos de grande amplitude, rápidos, por desloca-
ção vertica l da platina. 
Parafuso micrométrico ou de focagem lenta - permite mo-
vimentos lentos da deslocação da platina para focagens mais 
precisas. 
Vamos calibrando nossos movimentos à medida que aprende-
mos a usar o microscópio e nos familia rizamos com o aumento 
dos objetos que proporciona. 
Na parte de baixo do tubo você encontra as objetivas, rosquea-
das no "revólver" - outro dispositivo que é móvel. Com ele, 
podemos trocar as objetivas. Entre a base e o canhão, encontra-
mos a "mesa" ou "platina" do microscópio. Nessa plataforma 
Ao ligar o microscópio, a luz parte da fonte, é direcionada pela 
lente condensadora, atravessa o material e as objetivas e então 
passa pela ocula r. Lembre-se de que a iluminação parle de baixo 
para cima. Ao chegar ao material em análise, a luz pode sofrer 
absorção ou refração, produzindo contrastes entre o objeto e o 
meio onde e le cstú. 
As lentes oculares têm como função principal ampliar a imagem 
produzida pela lente objetiva, projetando essa imagem a uma distância 
de 25 cm do observador. Essa é a distância rninima de visão distinta de 
nosso olho. Conseguimos ver como distintas, em uma distância pa-
dr'Jo de 25 cm (distâ11cia 111í11i1110 de vis<io disti111a), linhas claras e es-
curas separadas por 0,2 mm (FA RINA, 201 O, p. 9). 
O máximo de aumento que vamos conseguir usando o microscó-
pio de luz é de aproximadamente 1.000 vezes e uma resolução de 0,2 
micrômetros. Compare esse valor com a resolução do olho humano, 
que é de 0,2 milímetros. Com o microscópio eletrônico, temos uma 
resolução melhor que 0,2 nanômetros e um aumento de mais de um 
milhão de vezes, 1.000 vezes mais que o do microscópio óptico. Essa 
diferença se deve ao comprimento de onda do elétron, que é muitas 
ordens de grandeza menor que o da luz (FARINA, 20 1 O, p. 1 O). 
Como nosso objetivo é obter boas imagens, precisamos centra-
lizar o fe ixe de luz. Essa centralização é chamada de iluminação 
de Kõhler, e diminui a ocorrência de aberrações e irregularidades 
no caminho da luz (TA BOGA; VlLAMAIOR, 2007). 
Vamos ver agora que existem microscópios de luz especia is. 
Neles, filtros e sistemas de lentes selecionam algum tipo de luz e 
são posicionados para aumentar o contraste nas imagens, que de-
vem ser interpretadas de acordo com as técnicas usadas. Vamos 
conhecer então quatro tipos de microscopia especial: a microscopia 
de polarização, a microscopia de contraste de fase, a microscopia de 
fluorescência e a microscopia confocal. 
Microscopia de polarização 
As ondas de luz solar ou da luz de uma lâmpada elétrica comum 
vibram em todos os planos. Um filtro, chamado de polarizador, pode 
selecionar um único plano de vibração para a luz, que passa a ser 
uma luz polarizada. No microscópio de polarização, esse filtro fica 
entre a fonte de luz e o condensador, na snída do campo luminoso, ou 
no plano focal anterior do condensador (RANDI; DAVIDSON, 
20 12). Os componentes ópticos do microscópio devem ser feitos 
Link 
As prestigiosas revistas 
NarureCell Biology. Nature 
Methods e Nature RMews 
Molecular Cell Biology 
reuniram no site a seguir 
marcos da história da 
microscopia de luz. Uma 
linha do tempo com 21 
itens é organizada a partir 
da própria invenção dos 
Janssen em t 595 e vai 
até o microscópio de 
depleção estimulada da 
emissão (STED, acrónimo 
em inglês), que não é 
afetado pelo limite 
imposto pela difração da 
luz. calculado por Ernst 
Abbe no século XIX. 
<www.nature.com/ 
milestones/milelight/ 
index.html>. 
Células em close· biologia e microscopia E 
fenômeno conhecido como retardo óptico (RANDI; DAVIDSON, 
201 2). Essa diferença de velocidade entre os raios também é impor-
tante para a formação da imagem que conseguimos com o micros-
cópio de polarização. 
A microscopia de polarização nos permite usar corantes para 
intensificar a birrefringência dos materia is. O colágeno, por exem-
plo, é uma molécula birrefringente que mostra um brilho caracte-
rístico quando observada por esse equipamento. Mas podemos 
intensificar sua birrefringência antes da observação faze ndo oco-
lágcno reagir com os corantes )(y /idine Poncea11 ou Picrosiri11s. 
Depois de corada, a molécula chega a mostrar cores de interferên-
c ia, as quais ajudam a inte rpretar os graus de agregação e organi-
zação das moléculas no tecido em que se encontram (TABORGA; 
VILAM AIOR, 2007). 
O azul de toluidina é outro corante usado para aumentar a 
birrefringência em estudos sobre o arranjo e o grau de agregação 
molecular dacromatina e da matriz extracelular (TABORGA; 
VILAMAIOR, 2007). 
Em alguns de seus arranjos possíveis, as moléculas de DNA, 
celulose ou colágeno, por exemplo, são anisotrópicas. Também 
podemos observar pelo microscópio de polarização a maneira 
como mudanças no ambiente fisico (na temperatura ou na acidez 
do meio, por exemplo) a lteram esses arranjos das moléculas ou 
de las com outras moléculas (RANDI ; DAVIDSON, 20 12). Pode-
mos então dize r que usamos esse tipo de microscopia para conhe-
cer o arranjo molecular de estruturas biológicas . Agora vamos ver 
como funciona a microscopia de contraste. 
Microscopia de contraste 
Materiais biológicos vivos, quando observados no microscópio 
convencional, mostram pouca variação na absorção da luz. Se as 
ondas luminosas chegam à ocular da maneira como saem do objeto 
transparente, e las terão brilho uniforme e não poderão revelar aspec-
tos da estrutura do objeto. A imagem do objeto não é completamente 
invisível: fechando a abertura do sistema ou desfocando a objetiva, 
melhoramos um pouco sua visua lização (OLDFIELD, 200 1). 
Para conseguir boas imagens de mate ri a l vivo, temos de usar 
a lguns " truques". Uma maneira de faze r isso é provocando mu-
danças de fase ou absorção d ife rencia l entre as ondas de luz que 
atr avessam ou refletem o materia l em observação. Essa técnica 
é usada na microscopia de contraste. 
Células em close· b1clo91a e microscopia E 
do seu gradiente óptico. As ondas podem ser adiantadas ou atrasa-
das ou, ainda, mudar de caminho, de forma independente uma da 
outra. Qualquer diferença de índice de refração ou de topografia 
provocará uma diferença de fase, a qual, no analisador, será trans-
formada em contraste preto e branco, se a luz for monocromática, ou 
em diferenças de cores, se a luz for branca (MANNHEIMER, 2002). 
Depois, a luz entra na objetiva. No plano foca l posterior dessa 
lente, as frentes de onda atravessam outro prisma. Nesse momen-
to, elas são recombinadas e podem não ter mais as características 
que tinham ao ser divididas. Podem ter mudado de comprimento 
de onda ou de fase. Para que possam causar interferência, essas 
frentes de onda têm de ser colocadas no mesmo plano de vibração. 
Isso acontece quando passam pelo ana lisador, colocado depois do 
segundo prisma (RANDI; DAV IDSON, 2012) . 
Sendo assim, no momento em que a imagem inte rmediária 
se forma no diafragma da ocular, a interferência vai se manifes-
tar como diferenças de intens idade ou cores em pequenos deta-
lhes na imagem. Se não existir diferença entre os caminhos das 
duas frentes de onda, ocorrerá extinção, ou seja, escuridão. Ha-
vendo diferença de traje tória, a imagem vai brilhar e até mostrar 
cores. Daí é que a técnica tira seu nome. Ela só mostra gradien-
tes ópticos ou diferenças no cam inho da luz nos espécimes rela-
c ionados com diferenças de espessura ou de índices de refração 
(OLDFlELD, 200 l ). 
Um lado do detalhe vai se mostrar mais claro e o outro, mais 
escuro. Esse efeito de sombra faz a imagem parecer tridimens ional 
sem ser; então, a imagem formada na verdade é pseudotridimensio-
nal. O pseudorre lcvo aparente é somente um efeito das diferenças 
de espessura óptica no objeto, pois, cm quase todos os casos, não 
indica nenhum perfil topográfico do espécime. Temos de levar isso 
em consideração no momento de interpretar as imagens. 
Esse microscópio não requer objetivas especiais, mas o revól-
ver deve conter ranhuras para alojar os prismas de interferência, 
os quais promovem a visualização do material. O condensador, 
por sua vez, tem de ser em carrossel para que os prismas possam 
ser !Tocados. Cada objetiva tem uma abertura numérica diferente 
e, devido a isso, um limite de resolução próprio, por isso também 
requer seu próprio prisma (TABOGA; VILAMAIOR, 2007; 
OLDF!ELD, 2001 ). 
Celulas em close· boologoa e 1111croscop1a E 
para a melhor combinação de resolução, contraste e profundidade 
de campo; na otimização de deslocamento do prisma combinador; e 
na conferêncía da oríentaçào espacial do espécime para a obtenção 
dos cfeítos de contraste desejados (OLDFIELD, 2001 ). 
ão precisamos corar os materiais biológicos para observá-los 
com essa técníca, usada para monitorar culturas celulares, por exem-
plo, ou ínspecionar tecidos. A microscopia DIC também é usada para 
estudar a morfologia e a taxonomia de pequenas larvas, ácaros e ou-
tros ectoparasitas microscópicos (ARNlSON ct ai., 2004). Em segui-
da, vamos conhecer outra técnica de microscopia que cria contraste. 
Microscopia de contraste de modulação de Hoffman 
Como na microscopia DIC, o contrasrc de modulação de Hoffinan 
é feíto para transfomiar gradientes ópticos em diferenças de íntensi-
dade lumínosa. Mas essa transfonnação acontece de outra fonna. É 
uma técnica que se baseia no princípio de iluminação oblíqua do ob-
jeto. Robert Hoffman a desenvolveu em 1975 e a patenteou cm 1978 
(RANDI; DAVIDSON, 20 12). Veja a Figura 1.1 2, a seguir. 
Figura 1.12 M1croscóp10 de modulaçao. 
Fonte; adap:ada de Rando e Da11 dson !2012, p. 15 7) 
Lamina 
Placa com 
fenda 
Células em close biologia e m1croscop1a E 
também podem ser observados. Por isso, essa técnica serve 
para a observação de células cult ivadas em frascos plásticos. 
Na microscopia DIC, conforme vimos, esse tipo de materia l 
não pode ser ana lisado. 
Mas o uso da microscopia de Hoffman também tem suas des-
vantagens. Precisamos ter um cuidado especia l ao interpretar as 
imagens geradas por ela, por serem pscudotridimensionais. Para 
obter bons resultados, a inda é necessário cuidado no posiciona-
mento do objeto, porque esse sistema é mais sensível a gradientes 
ópticos perpendiculares ao comprimento da fenda. Outra desvan-
tagem é que funciona bem para objetos espessos, mas não para 
observar células achatadas ou prolongamentos celulares muito fi-
nos, como os dentritos dos neurônios, ou prolongamento do corpo 
neural estendido, chamado axônio. 
Microscopia de fluorescência 
Esse tipo de microscopia tornou-se a ferramenta padrão em 
biologia celular para a obtenção de imagens 3D de células intac-
tas, com destaque para a microscopia de fluorescência confocal 
(RANDI; DAVIDSON, 2012; EGNER; HELL, 2005). Com ela, 
conseguimos aumentar o contraste nas imagens que visualizamos 
das células sem fazer cortes nem fixação do material. É o único 
modo de microscopia de luz em que a imagem é formada por 
emissão de luz (RANDI; DAVIDSON, 2012). 
A microscopia de fluorescência baseia-se em uma propriedade 
fís ica de a lgumas moléculas: e las absorvem a luz em um determi-
nado comprimento de onda e em item luz com comprimento de 
onda maior e nível energético mais baixo que o da luz absorvida. 
Os elétrons que ficam nas camadas energéticas mais externas des-
sas moléculas são excitados quando a molécula absorve determi-
nados comprimentos de onda. 
Excitados, esses e létrons passam para camadas de níveis ener-
géticos mais altas. Depois, quando passa a excitação, eles retor-
nam à camada de energia na qual estavam. Nesse momento, 
emitem luz. Como parte da energia vira calor, a luz que os e létrons 
emitem em seu retorno tem menos energia e, consequentemente, 
comprimento ele onda mais longo que o da luz absorvida (RANDI; 
DAVIDSON, 2012). 
Devido a essa propriedade, uma estrutura fluorescente brilha 
quando é colocada contra um fundo escuro. Quanto mais escuro 
Células em cio , L olcq1 l e m1croscop 'l E 
Entre esses dois filtros, vamos encontrar um espelho dicro-
mático (ou espelho dicroíco). Esse espelho fica posicionado cm 
um ângulo de 45º no tubo do microscópio. Ele é feito de cama-
das muito finas de filtros de interferência, e geralmente reflete 
comprimentos de onda mais curtos e transmite os comprimentos 
de onda mais longos. Isso s ignifica que o espelho, nesse s istema, 
é res ponsável pe lo desvio da luz que saí da fonte de iluminação 
na direção das lentes objetivas e , ao mesmo tempo, pela trans-missão da luz emitídn pelo composto fluorescente. Essa luz en-
tão atinge o filtro de barragem e, depois, os olhos do observador 
ou o sensor de urna câmera. 
Os filtros de excitação e de barragem, juntamente com o es-
pelho dicromático. formam um cubo. O cubo de um microscópio 
de fluorescência pode, por exemplo, conter um filtro de excita-
ção que permite a passagem de comprimentos de onda (À) entre 
51 O nm e 560 nm, um filtro de emissão que deixa passar somente À 
maiores que 590 nm, e um espelho que reflete a luz entre À = 490 nm 
e À = 565 nm, transmitindo os comprimentos de onda restantes 
(RANDI; DAVIDSON, 2012). 
Precisamos dos cubos com filtros e espelhos nesse equipamen-
to porque usamos fontes de iluminação com brilho intenso, como 
lâmpadas de arco de mercúrio ou xenônio. Mas a emissão de fluo-
rescência pode ser a té 106 vezes menos intensa, e o microscópio 
tem de ser capaz de detectá-la. Também é necessário eliminar a 
luz refletida pela superf1eic do material, pela lâmina e pela lamí-
nula. Essa luz não pode chegar ao sistema de detecção da fluores-
cência; e la deve ser bloqueada. 
Além disso, o espelho dicromático não re fl ete 100% da luz que 
passa pelo filtro de excitação. Uma pequena porcentagem dos com-
primentos de onda selecionados pode ser transmitida através does-
pelho, refle tindo e difratando nas superfici cs do revestimento do 
cubo e atingindo o caminho óptico de emissão de fluorescência, dai 
a necessidade do filtro de barragem. Na saída da fonte de luz, em 
geral há filtros de densidade neutros, que podem ser colocados no 
caminho óptico para diminuir a intensidade do brilho e, portanto, a 
incidência de luz sobre o objeto (RANDI ; DAVIDSON, 20 12). 
Os microscópios de fluorescência costumam ser construidos 
para trabalhar com uma fonte que emite luz acima do revólver 
(epi-iluminação), mas abaixo da posição do tubo onde se forma a 
imagem inte rmediária (ou da lente do tubo, no caso de óptica 
Células em close: biologia e m1croscop1a E 
Um fluorocromo muito conhecido é o laranja de acridina, que 
se liga aos ácidos nucleicos. No DNA, esse composto promove 
uma fluorescência amarelo-esverdeada; o RNA fica avermelha-
do. A eosina pode ser usada para aumentar a fluorescência natu-
ral da e lastina. 
A microscopia de fluorescência nos dá a possibilidade de quanti-
ficar os componentes que observamos. Essas informações quan-
titativas podem ajudar tanto na compreensão do funcionamento 
normal das células quanto na detecção e na investigação de pro-
blemas de saúde. "Outra aplicação da microscopia de fluo-
rescência, que não pode ser negligenciada, é a de anticorpos a 
tluorocromos e a utilização desses na imunocitoquímica e nos pro-
cessos de hibridização i11 situ fluorescente (FISH)" (TABOGA; 
Vl LAMAIOR, 2007). 
Para podermos usar um só aparelho na visual ização de compo-
nentes celulares ligados a diversos ftuoróforos, os microscópios 
de fluorescência costumam ser equipados com diferentes cubos, 
cada um contendo um conjunto específico de fi ltros e espelho. 
Microscopia confocal 
O microscópio confocal foi concebido nos anos 1950 por Marvin 
Minsky para conseguir imagens de eventos biológicos que só ocor-
rem em sistemas vivos. Ele queria observar redes neurais em prepa-
rações não coradas de tecido cerebral. Em 1957, Minsh.ry patenteou o 
conceito. Cerca de 1 O anos depois, M. David Egger e Mojmir Petran 
desenvolveram um microscópio confocal de múltiplos feixes e disco 
giratório, mas as pesquisas com esse equipamento não pararam por 
aí (GRÕTZNER, 2012; WRJGHT; WRJGHT, 2002). 
No começo dos anos l 970, Paul Davidovits e M. David Eggcr, 
na Universidade Yale, construíram o primeiro microscópio confo-
cal a laser mecanicamente varrido (escaneado - sca1111er). Em 
1973, foram publicadas as primeiras fotomicrografias reconhecí-
veis de células feitas com o novo equipamento. No final da déca-
da, avanços tecnológicos em diversas áreas (computação, laser e 
softwares para produzir imagens digitais) foram usados para de-
senvolver ainda mais os microscópios confocais em laboratórios 
de ponta no mundo. E no final dos anos 1980, esse equipamento 
passou a ser vendido (WRIGHT; WRJGHT, 2002). 
Nos anos 1990, outros avanços tecnológicos nas áreas das mi-
croscopias óptica e e letrônica foram usados para melhorar o 
Celulas em e 05l bu lo Ji<l e> micros opia E 
Um feixe de luz de frequência única (laser ou fonte de excita-
ção) atravessa a abertura do pinho/e que fica cm um plano confo-
cal com o ponto onde o espécime é varrido e com uma segunda 
abertura, outro pinho/e, que fica na frente do detector do tubo mul-
tiplicador (G RÕTZNER, 20 12). 
O laser é refletido por um espelho dicromático (ou dicroi-
co) e varrido através do espécime cm um plano focal definido. 
Isso faz com que a fluorescência secund{1ria que é emitida de 
pontos do espécime, todos no mesmo plano foca l, volte e pas-
se at ravés do mesmo espel ho dicromático. Então ela é focali-
zada como um ponto confocal no detector ela abertura do 
pinho/e (GRÕTZNER, 20 12). 
Como o feixe ele iluminação diverge acima e abaixo do plano 
focal do espécime. as áreas que estão fora desse plano são menos 
iluminadas, diminuindo a quantidade de informação que parte de-
las. Tanto a iluminação quanto os sistemas de detecção são foca-
dos na mesma área cio espécime (WRIGHT; WR IGHT, 2002). 
A iluminação do espécime é feita por varredura, usando um 
cone de laser muito pequeno como fonte de luz para escanear o 
material. Esse cone de iluminação chega a ter apenas 0,25 µm ou 
250 nm de diâmetro e 0,5 µm ou 500 nm de profundidade cm sua 
máxima intensidade de brilho. Isso depende cio design do micros-
cópio, do comprimento de onda ele luz, das lentes objetivas e de 
características elas próprias amostras observadas (WRJGHT; 
WRIGHT, 2002). 
Outra característica importante ela iluminação na microscopia 
confocal é que e la é sequencial, e não simultânea. O espécime é 
escancado (varrido) pelo cone de iluminação ponto a ponto - um 
ponto por vez. Como a iluminação, o detector e o espécime ficam 
no mesmo foco, eles são considerados confocais (WRlGHT; 
WRlGHT, 2002). Isso faz com que as imagens geradas por esse 
tipo de microscópio tenham grande contraste e resolução. 
Uma grande quantidade de fluorescência é emitida em pontos 
acima e aba ixo do plano focal da objetiva, mas essa fluorescên-
c ia não é confocal com o pinho/e. Como apenas uma pequena 
fração da emissão de fluorescência que fica fora de foco é emiti-
da de volta através da abertura do pinho/e, a maior parte dessa 
luz não é detectada pelo tubo fotomultiplicador e, consequente-
mente. não participa da imagem resultante. 
Células em closc b1olog1n em croscop a E 
Uma vantagem da microscopia confocal é que nela podemos 
usar amostras preparadas para a microscopia de fluorescência con-
vencional, sabendo que vamos chegar a melhores resultados. Com 
ela, é possível obter imagens de espécimes fixados e de células ou 
tecidos vivos. Apesar de sua excelente resolução, o microscópio ele-
trônico só pode ser usado para analisar materiais que são cortados e 
fixados, ou seja, não pode ser usado na observação de células ou 
tecidos vivos (GRÔTZNER, 20 12; WRlGHT; WR IGHT, 2002). 
Por exemplo, a microscopia confocal, juntamente com fluo-
róforos como a diclorodihidroftuorcsccína e a lucigenina, tem 
sido usada em estudos do papel de espécies reativas de oxigê-
nio ("radicais li vres") no metabolismo de células animais e ve-
getais (ZHANG; GUTTERMAN, 2007; FOREMAN et ai., 
2003). Com essa técnica, esses processos podem ser estudados 
i11 vivo, de modo não invasivo. 
Usando imagens cm série obtidas cm sequência de diferentes 
planos de uma amostra, podemos construir imagens tridimensio-
nais e observar essas imagens tridimensionais cm movimento. 
Esse método de microscopia tem, portanto, muitas aplicações em 
biologia celular, e tem sido cada vez mais usado pelos pesquisado-
res (GRÕTZNER, 2012). 
Umagrande contribuição dos microscópios de fluorescência é 
proporcionar imagens tridimensionais (30) e altamente específicas 
de estruturas cm uma escala abaixo do mícron (cm nanômctros) em 
células vivas. O desenvolvimento de proteínas fluorescentes e de 
diversos outrns marcadores fluorescentes facilitou e acelerou a ado-
ção dessa forma de microscopia, que se tornou a ferramenta mais 
usada para obter imagens das células. Suas variantes confocal e 
multifotônica, particulannente, se destacam pela capacidade de for-
necer rapidamente imagens tridimensionais (EGNER; HELL, 
2005). Vejamos cm seguida, em linhas gerais, como funcionam os 
microscópio eletrônicos. 
Descrição dos princípios básicos de microscopia 
eletrônica 
A invenção do microscópio eletrônico é considerada uma das 
mais significativas do século XX. Tanto é que seu inventor, Ernst 
Ruska, dividiu, cm 1986, o Prêmio Nobel de Física com os 
inventores do microscópio de varredura por tunclamento, Gerd 
Células em close: b1olog1a e microscopia E 
A microscopia e letrônica é a técnica que combina métodos sen-
s íve is para detectar prote ínas com informações detalhadas sobre os 
compartimentos intracelulares. Por isso, é peça-chave na definição 
de padrões de distribuição intracelulares de proteínas, por exem-
plo. O uso da microscopia eletrônica cm biologia celular é muito 
difundido e deve se desenvolver ainda mais (CHATTERJEE et ai. , 
20 12; KOSTER; KLUMPERMAN, 2003). 
Novos métodos para estudar a identidade em estrutura fina dos 
compartimentos intracelulares envolvidos por membranas vêm 
surgindo. Os métodos para localizar moléculas de interesse nesses 
compartimentos também têm se ampliado e aperfeiçoado. E, ain-
da, vêm se desenvolvendo técnicas que acrescentam uma dimensão 
extra às imagens do microscópio eletrônico: a tomografia e letrôni-
ca (TE) para imagens tridimensionais, e a microscopia correlativa, 
que integra a obtenção de imagens em células vivas com a micros-
copia eletrônica (KOSTER; KLUMPERMAN , 2003). 
Como outros microscópios, o e letrônico precisa de urna fonte 
emissora das ondas que vão interagir com o mate rial a ser anali-
sado. Essas fontes são chamadas de ondas de matéri a, porque 
emitem e létrons (partículas elementares que têm massa e carga 
e létrica), e não luz. 
Uma corrente elétrica passa por um filamento de tungstênio, que 
é dobrado cm fomia de V e é aquecido até ficar com uma tempera-
tura de 2700 K (ºCclsius = k - 273, 15). Quando o filamento atinge 
essa temperatura, os átomos que estão ligados a ele de fo rma mais 
fraca emitem elétrons. Esses elétrons são acelerados e viajam em 
d ircção a uma placa, o a nodo, que tem um ori li cio no meio. 
Para que todos os elétrons emitidos sejam aproveitados, uma 
capa protetora, chamada 1Ve/111elt, fica entre o filamento e o anodo. 
Essa capa protetora evita que os elétrons se choquem corn o ano-
do. Ela é polarizada com carga negativa, e, por isso, repele os 
elétrons da borda do seu orificio. Como resultado, os elétrons são 
desviados e c ruzam s uas trajetórias em um ponto intermediário 
entre o 1Ve/111elt e o anodo. 
Assim se forma uma concentração de e lé trons em um a re-
g ião muito próxima, com diâmetro d
0
, que se torna uma fonte 
pontual para o s istema ópt ico do microscópio e le trôni co . Par-
tindo desse ponto, o feixe diverge e é ace lerado em direção ao 
anodo. Esses e létrons são submetidos a voltagens da ordem de 
(élul.is em close: b101091a e , -ro1cop1a E 
Um fe ixe que passa pelo centro da lente não percebe um cam-
po magnético sígni ficativo e não sofre desvio. Desse modo, fei-
xes de elétrons que partem oriundos do mesmo ponto se 
reencontram cm uma região dístante da lente magnética. O cru-
zamento do feixe que crnza o eixo óptico no foco com o feixe 
que passa pelo centro da lente define, por sua vez, a localização 
do plano ímagem (MATTOSO FILHO; CEZAR, 2012). 
Exístcm três modalidades princípais de microscopia clctrôní-
ca: a microscopia eletrônica de transmíssão (MET), a microscopía 
eletrônica de varredura (M EV) e a microscopia eletrônica de 
transmissão e varredura (METV). Vamos ver aqui, a seguir, como 
funcionam as duas primeiras modalidades. 
Microscópio eletrônico de transmissão 
O microscópio eletrônico de transmissão é uma coluna manti-
da cm alto vácuo por uma série de bombas. Nela, vamos encontrar 
um canhão de elétrons, um sistema de lentes condensadoras, uma 
lente objetiva, lentes intermediárias e uma lente projetora. Nos 
modelos modernos, o canhão é a única lente eletrostática do apa-
relho. A corrente necessária para as lentes funcionarem é forneci-
da por um sistema de alta tensão com grande estabilidade elétrica; 
oscilações de energia comprometeriam as imagens produzidas 
(M/\TTOSO FILHO; CEZAR, 2012; MANN HEIMER, 2002). 
Nesse tipo de microscópio, lentes eletrônicas são usadas para 
concentrar o feixe na amostra formando uma imagem dela. Essas 
lentes podem ser eletrostáticas, magnéticas e especiais, como as len-
tes de quadnipolo. As mais usadas hoje são ns magnéticas, porque 
são estáveis e capazes de produzir umn distâncín focal menor. Mns, 
como vimos, o canhão de elétrons, onde fica o filamento, é conside-
rado como n primeira lente do microscópio eletrônico, uma lente 
eletrostática (FARI A, 201 O, p. 12). 
O aumento da ímagem na microscopia MET segue princípio 
semelhante ao do microscópio óptico. A imagem produzida pela 
lente objetiva será o objeto para a lente intermediária e assim por 
diante (se houver outras lentes) até formar uma imagem final. Essa 
imagem aparece na tela fluorescente que os elétrons atingem de-
pois de passar pela lente projetora. Ela também pode ser capturada 
por uma câmera (do tipo CCD). 
A colisão pode, ainda, remover do processo um elétron localizado 
cm um nível de energia mais baixo. Se isso acontece, elétrons de 
níveis de energia mais alta tendem a ocupar o estado de energia 
mais baixo. É como se a natureza tentasse sempre minimizar a ener-
gia dos sistemas. Para ocupar um estado de energia mais baixo, 
o elétron de energia mais alta deve ter a diferença de energia entre o 
nível no qual ele se encontra e o nível para o qual se dirige. A ener-
gia liberada nesse processo pode gerar dois sinais: um füton com 
um comprimento de onda associado na faixa dos raios X (0,02 a 
2,5 nm) e um elétron Auger (MATIOSO FILHO; CEZAR, 20 12). 
Elétrons Auger levam o nome do tisico francês que descobriu, 
nos anos 1920, o fenômeno no qual eles se formam. O fóton de 
raios X pode ser absorvido por um elétron excitado de energia 
mais alta. A energia desse elétron, somada à energia que absorve 
do fóton, pode ser suficiente para libertá-lo do campo de energia 
potencial do átomo. E ele é ejetado da amostra. 
Como normalmente têm baixa energia, esses elétrons se espa-
lham. Apenas os que partem de uma camada muito fina - de 1 nm 
de espessura abaixo da superficie do material observado - é que 
podem ser detectados. Por isso, a técnica que utiliza esses sinais é 
considerada um ti po de espectroscopia de superfic ie (MATIOSO 
FILILO; CEZAR, 201 2). 
Tanto os elétrons secundários quanto os Auger são sinais úteis 
na caracterização elementar das amostras por espectroscopia. Mas, 
normalmente, a espectroscopia Auger não é usada nos microscópios 
eletrônicos encontrados no mercado por custar muito caro. Contudo, 
existem equipamentos à venda fe itos exclusivamente para uso dessa 
técnica (MATIOSO FILHO; CEZAR, 2012). 
Os sinais costumam ser detectados quando emergem da superfl-
cic superior da amostra. Porém, se ela for fina (aproximadamente 
50 nm), outros sinais também vão emergir da superficie inferior da 
amostra. esse caso, os elétrons que não interagiram com a amostra 
também vão compor o feixe transmitido. Os elétrons provenientes 
das interações elásticas constituem os fe ixes difratados, e os que 
interagiram de forma inelástica formam os feixes espalhados. Cada 
um desses feixes transmitidos tem características próprias, únicas,que determi nam a maneira como são usados na microscopia eletrô-
nica de transmissão (MATIOSO FTU IO; CEZAR, 20 12). 
Bloqueando os fe ixes que sofrem difração e os que são espa-
lhados pela abertura da lente objetiva, garantimos que a imagem 
formada na tela fluorescente ( écran) seja composta somente pelo 
feixe transmitido. O fundo nesse tipo de imagem costuma ser 
Cé utas em dose b o oq1a em cros<.l 1- ")E 
Microscópio eletrônico de varredura 
Paralelamente ao desenvolvimento do microscópio eletrônico de 
transmissão, surgiu o microscópio elelrônico de varredura. De acordo 
com Mannhcimcr (2002), foi o primeiro aparelho baseado cm um 
novo conceito na visualização de microcstruturas depois de quatro 
séculos. A sonda que faz a varredura é um feixe de elétrons. Em 
princípio, qualquer fenômeno lisico com o qual seja possível provocar 
uma resposta localizada no objeto e adquirir um sinal correspondente 
pode ser visualizado com esse microscópio (MANNH El MER, 2002). 
Esse equipamento, como vamos ver, não tem objetiva. Não é por 
ela que veremos as imagens: mas sim projetadas cm um monitor. Por 
isso, ele não tem o limite de resolução que o uso da objetiva impõe na 
microscopia de luz. O aumento que conseguimos com o MEV não é 
resultante de difração nem envolve lentes. A resolução depende ape-
nas do tamanho da sonda com a qual fazemos a varredura. Essa sonda 
dever ser a menor possível (MANNHEIMER, 2002). 
Quando preparamos um material para ser observado sob o mi-
croscópio óptico, temos de garantir que ele possa ser atravessado 
pela luz. 1 o caso do microscópio de varredura, não. O material 
não será atravessado pela luz, mas, sim, avaliado por sua superfí-
cie (CASTRO, 200 1 ). 
A imagem do microscópio eletrônico de varredura fomia-sc de 
maneira diferente da imagem obtida no microscópio de luz ou 110 
microscópio eletrônico de transmissão. Esse último nos fornece 
imagens diretas, formadas por raios que atravessam a amostra, 
passam por lentes e formam uma imagem real cm uma tela ou 
virtual em uma lente ocular. Usando a varredura, vamos obter 
imagens indiretas. A luz não segue um caminho óptico entre a 
amostra e a imagem; o sistema de geração e o sistema de visua li -
zação da imagem são separados. 
A imagem, nesse equipamento, é fomrnda pelo mapeamento de 
interações dos elétrons com a superficie da amostra ou do objeto ana-
lisado. Um feixe de elétrons primários varre a superfície da amostra, 
gerando sinais secundários que modulam a intensidade de um tubo de 
raios catódicos, o qual, por sua vez, produz a imagem do objeto. 
Digitalizada, a imagem adquirida pode ser modificada por mé-
todos de processamento de imagem. Os mais comuns são ajustes 
de brilho e de contraste e a amplificação não linear (ajuste gama), 
usados para compensar as grandes diferenças de brilho que podem 
ocorrer na amostra: regiões mais escuras são amplificadas mais 
fortemente que regiões mais claras. Como a imagem é gerada por 
na superfície da amostra. Por isso, o limite de resolução desse 
microscópio é determinado pelo diâmetro da região da amostra 
que emite o sinal considerado quando excitado pelo feixe primú-
rio (MANNHEIMER, 2002). 
A resolução desses microscópios costuma ser de 0,2 mm. Esse 
é o tamanho dos pontos que formam a imagem (pixel). Para o 
mapeamento ser ótimo, os pontos da amostra precisam correspon-
der aos pontos da imagem. E para isso, o feixe deve ter um diâme-
tro desse tamanho. Se for maior, perde-se resolução porque vários 
pontos vão ser excitados ao mesmo tempo. 
Por outro lado, se o feixe for mais fino que isso, vai gerar um 
sinal fraco. O diâmetro ideal do feixe ocorre em função do aumen-
to que usamos. Tem de ser ajustado a ele. A resolução e o contraste 
estão intimamente ligados: só podemos resolver estruturas que 
apresentam bom contraste (MANNHEIMER, 2002). 
A coluna do MEV possui três lentes eletromagnéticas: duas 
condensadoras e uma objeti va. As condensadoras desmagnificam 
o ponto luminoso do canhão. Essa dcsrnagnifieação é limitada 
pela perda de elétrons que acontece de maneira inevitável quando 
aumentamos a convergência das lentes. A terceira lente, a objeti-
va, focaliza o feixe de elétrons sobre a amostra. A distância focal 
dessa lente pode mudar muito, porque a distância da amostra até a 
lente, conhecida como distância de trabalho, varia de alguns milí-
metros a alguns centímetros (MANNHEIMER, 2002). 
A variação da distância foca l muda a convergência do feixe e, 
como consequência, a profundidade de campo. Por isso, perto das 
lentes nesse microscópio vamos encontrar um conjunto de bobi-
nas astigmadoras, que também são encontradas no microscópio 
eletrônico de transmissão. Outro conjunto de bobinas, as de vnrre-
dura, faz o escnneamento da amostra com o feixe de elétrons 
(MANNHEIMER, 2002). 
Da mesma maneira como o diâmetro do feixe, a velocidade de 
varredura influencia a resolução. Varredura rápida, cm modo TV, 
é útil quando fazemos observações preliminares da amostra cm 
tempo real. Ou quando estamos selecionando uma área de interes-
se. Para obter uma relação sinal/ruído adequada, é preciso aumen-
tar a corrente e, consequentemente, o diâmetro do feixe. Além 
disso, monitores operam com menor número de linhas, resultando 
em imagens com resolução modesta (MANNHEIMER, 2002). 
O microscópio eletrônico de varredura tem resolução ele 1 O 
nanômetros, o que faz dele uma ferramenta muito importante nas 
~~~-em~'-º-~-~-º~-ª-e_m_•c_rc~__,ü)~ 
amostra e também na detecção e na amplifi cação dos sinais pelos 
detectores. A relação s inal/ruído influencia a qualidade da ima-
gem. Por isso, temos de usar o feixe de elétrons de maior inten-
sidade possível, e têm sido usadas fontes de elétrons diferentes 
do filamento de tungstênio. 
Um problema desse detector é que ele também adquire e detecta 
os elétrons retroespalhados que são emitidos na direção do cintila-
dor. Se o potencial de 1 O kV é desligado, aparece wna imagem ori-
ginada por uma pequena porcentagem dos elétrons retrocspalhados. 
Por isso, o detector de Everhart-Thornlcy tem s ido substituído por 
detectores específicos, que são colocados acima da amostra, na re-
gião onde a densidade desses elétrons retrocspalhados é máxima 
(MANNHEIMER, 2002). 
Métodos para o estudo de células e tecidos 
Vamos começar estudando métodos para coletar material bio-
lógico. Essa é uma etapa fundamental no estudo de células e teci-
dos. Ela define as maneiras como serão analisadas as preparações. 
Como as células de diferentes tecidos se organizam de diferentes 
maneiras, vamos usar métodos diferentes também para coletar 
esse tipo de material. Células do sangue, que não são grudadas 
umas nas outras, são coletadas de maneira diferente de células do 
coração, por exemplo, que fom1am um todo funcional (sincício). 
Coleta de material biológico 
Montagem total 
Usamos esse método quando vamos estudar um material fino e 
transparente, que pode ser colocado sobre a lâmina e então fixado 
e corado. As células ficam inteiras, e podemos fazer medidas e 
quantificações. É usado com órgãos de insetos, bem como com 
mesentérios e membranas fetai s de vertebrados. 
Esfregaço 
Com esse método, dispomos células livres, que são encontra-
das nos fluidos do corpo dos organismos, para observação com 
microscopia de luz. Esses fluidos são o sêmen, a linfa, a hemolinfa, 
o sangue e o liquor. 
Cé ula~ em close· r- 1 IO a •mero e• ·a) E 
Decalque 
Retiramos um pedaço do órgão de um animal que desejamos 
estudar. Lavamos com uma solução de sal a face que foi cortada, 
removendo o sangue que fica no local. Secamos o material cm um 
papel-filtro. Em seguida, com uma pinça, pressionamos o pedaço 
de órgão contra uma lâmina. Repetimos o processo, como se esti-
véssemos carimbando a lâmina. Desse jeito, os núcleos das célu-
las ficam decalcados (impressos) sobre o vidro e podem, então, ser 
fixados e corados. 
Esse método é usado para estudar ou analisar quantidade de 
DNA, interações do DNA com proteínas,textura da cromatina e 
imagens de fenótipos nucleares. 
Corte histológico 
Dependendo do que vamos analisar sob o microscópio, tere-
mos de manter intactas as relações entre as células e a topografia 
do tecido. Para isso, precisamos fazer cortes muito finos (da or-
dem de 5 µm a 7 ~1m de espessura) dos tecidos. E depois coloca-
mos esses cortes finos sobre lâminas. 
Para fazermos esse corte especial, o material que vamos anali-
sar deve ser tratado primeiro. Esse tratamento pode ser pela inclu-
são cm parafina, resina ou gelatina. O material também pode ser 
congelado. Usando qualquer tratamento desses, vamos deixar o 
preparado duro o suficiente para ser cortado no aparelho chamado 
micrótomo, capaz de fazer cortes da espessura de micrômetros de 
que precisamos. 
A inclusão cm parafina é o procedimento mais usado. Como a 
parafina não é solúvel cm água, o material biológico tem de ser 
desidratado antes de ser parafinado. Fazemos a desidratação usan-
do uma série crescente de álcool etílico, isto é, colocando o mate-
rial em soluções com concentrações cada vez maiores de úlcool. 
Em seguida, vamos banhar o material cm xilol ou benzeno para 
fazer seu clareamcnto. Depois desse banho, mergulhamos a prepara-
ção cm parafina líquida. À medida que o xilol evapora, a parafina se 
infiltra. Tenninada essa etapa, colocamos o material cm preparação 
cm uma caixa com parafina fundida, deixando a caixa cm tempera-
tura ambiente. Fom1a-sc então um bloco que pode ser cortado no 
micrótomo. Por fim, colocamos os cortes feitos pelo micrótomo cm 
lâminas e podemos corá-los para a observação. 
Tabela 1.1 Principais etapas de processamento de um fragmento de orgão maciço para obtenção de 
cor tes histológicos de rotina. 
Etapa do 
Agente Tempo médio Função principal 
processamento 
Fixação Formalina a 10% 
12 a 24 horas (depen Preservação dos caracteres 
dendo do material) estruturais 
Lavagem Agua corrente 
Dobro do tempo da 
Remoção do excesso de fixador 
fixação 
Série crescente de 
Desidratação álcool etílico (70%, 80%, 1 hora em cada banho Retirada da água dos tecidos 
95%e 100%) 
Promover a retirada do álcool e 
Clarificação ou Xilol, benzeno ou 
permitir que a parafina penetre 
30 a 60 minutos no tecido. Remove gordura dos 
diafanização tolueno (vários banhos) 
tecidos, deixando-os 
u anslúcidos 
Promover a entrada da parafina 
Infiltração 
Parafina líquida (60 ºC. 
2 a 3 horas 
na intimidade dos tecidos. para 
vários banhos) depois de solidificada constituir 
o bloco histológico 
Parafina pura ou 
Depois de solidificada a parafina. 
Emblocamento acrescida de cera de Alguns minutos 
abelha ( 1O:1) 
facilna o corte histológico 
Microtomia Micrótomo Indiferente 
Promover cones finos do tecido 
a ser estudado 
Distensão do 
Indiferente 
Distensão e pesca do cone em 
Banho-maria 
cone lâmina histológica 
Secagem Estufa a 37 ·c 12 horas Adesão dos cor tes na lâmina 
Depende do protocolo 
Evidenciar seletivamente as 
Coloraçcio Corantes específicos de coloração a ser 
es truturas teciduais e celulares 
utilizado 
Bálsamo do Canadá ou Preservação do material entre 
Montagem 
resinas sintéticas 
A1guns minutos 
lâmina e lamínula 
Fonte; Ta boga e Vilama101 (2007. p 41 ). 
Preparação para microscopia eletrônica 
Como o poder de resolução do microscópio eletrônico é mui-
tas vezes superior ao do microscópio de luz (como vimos quando 
tratamos de microscopia), precisamos de cortes ultrafinos ao usar 
esse equipamento em nossas observações. Com isso, algumas 
Células em close biologia e microscopia E 
Para as reações citoquímicas corarem aquilo que queremos co-
rar, a coleta e a fixação do material devem ser muito bem-feitas. Um 
desafio especial nessa área é localizar compostos de baixo peso mo-
lecular, porque, com frequência, são solúveis cm água e solventes 
orgânicos. E são solubilizados pelos procedimentos normalmente 
usados para fixar e desidratar as amostras (DASH EK, 2000). 
A citoquím ica ganhou impulso com o desenvolvimento do mi-
croscópio de fl uorescência e o microscópio confocal (DASHEK, 
2000). As reações citoquímicas são classificadas cm três tipos, de 
acordo com a natureza das reações envolvidas: reações citoquími-
cas mediadas por ligações eletrostáticas; reações citoquímicas 
mediadas por ligações covalentes; e reações citoquímicas media-
das por interações hidrofóbicas. 
Reações citoquímicas mediadas por ligações 
eletrostáticas 
Por afinidade eletrostática, um corante ionizado cm uma solu-
ção com pH adequado reage com o substrato, que tem carga iônica 
oposta. Existem dois tipos opostos de reações aqui: a acidofilia e 
a basofilia. 
Nas reações acidófilas, um substrato carregado de fom1a posi-
tiva (ou catiônico) reage com um corante carregado negativamen-
te (aniônico). Uma ligação iônica fomrn um composto colorido, 
unindo corante e substrato. Exemplos de corantes desse tipo são o 
Xylidine, o Siri11s Real e a eosina. Todos reagem com proteínas e 
outros elementos celulares que têm carga positiva. 
Nas reações de basofilia acontece o contrário: um substrato de 
carga negativa (aniônico) reage com um corante de carga positiva 
(catiônico). A reação do corante se dá com grupamentos ionizá-
veis dos tecidos que adquirem carga negativa, como os grupamen-
tos fosfato presentes nos ácidos nucleícos e os grupamentos 
carboxila das proteínas. Exemplos desses corantes são o azul de 
toluidina, o azu l de meti leno e o azul de Alcian. 
Reações citoquímicas mediadas por ligações covalentes 
São reações citoquimicas frequentes, porque na célula existem 
muitas moléculas com ligações covalentes. a maioria dos casos, 
a reação precisa ser facilitada por uma molécula de componente 
Citoquímica enzimática 
Podemos usar reações citoquímicas para estudar a atividade de 
enzimas i11 situ, ou seja, na célula viva. Para isso, depois de obtem1os 
um fragmento do tecido que vamos investigar, colocamos esse frag-
mento cm um ambiente de incubação junto com o substrato da enzi-
ma em estudo. Durante a incubação, a enzima desempenha sua 
atividade. No final do processo, vamos encontrar um precipitado in-
solúvel, produto da reação da enzima com seu substrato. 
Para preservar a integridade molecular da enzima, devemos 
escolher o corte por congelamento e um método suave de fixação, 
além de controlar o pH. 
lmunocitoquímica 
Anticorpos podem ser usados para loca lizar e corar moléculas 
específicas em regiões específicas de células e tecidos. Eles são 
como mísseis guiados para um alvo. E podemos acoplar aos anti-
corpos marcadores, os quais podem ser detectados. Existem mui-
tos tipos de mnrcadores. Sun escolha vai depender do tipo de 
molécula-alvo e do tipo de microscópio a ser usado para observar 
o material. Esse método é uma maneira de descobrirmos relações 
entre a molécula cm análise e outros componentes da célula. 
Anticorpos policlonais 11ers11s monoclonais 
É grande a quantidade de moléculas que os anticorpos '·ma-
cam'', ou seja, o repertório deles é amplo. Por outro lado, eles são 
a ltamente específicos. Essa é a chave para a eficiência dos anticor-
pos i11 viro, nos organismos em funcionamento. E é isso que os 
torna atraentes como reagentes em laboratórios de pesquisa ou 
análises clínicas (RITTER, 2000). 
Se o organismo de um animal for invadido por uma bactéria. 
por exemplo, como parte da resposta à invasão, os linfócitos 8 
reativos aos antígenos são ativados. Depois de ativadas, essas cé-
lulas se multiplicam, isto é, passam por uma expansão c lonai. 
Quando se tornam células maduras do plasma sanguíneo, cada 
clone desse tipo de linfócito (chamado plasmócito) produz uma 
molécula de anticorpo específica. 
No caso da bactéria, como diversas moléculas de s ua cé lula 
servem como antígenos, uma resposta policlonal é deflagrada: 
diversos plasmócitos originados por linfócitos B reativos vão 
Mas, nesse acoplamento, radicais reativos reagem com grn-
pos químicos dos anticorpos (e das proteínas