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Ciências Biológicas Disciplina Citologia e Genética Curso: Bacharel em Enfermagem Prof: Esp:Mestrando: Giselmo Pinheiro Lopes “... A célula é a unidade básica, estrutural e funcional de todos os seres vivos...” A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento. Kytos (célula) + Logos (estudo) A palavra célula foi usada, pela primeira vez, em 1667, pelo inglês Robert Hooke. Com um microscópio muito simples, ele observou pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). Hooke percebeu que a cortiça era formada por numerosos compartimentos vazios. A esses compartimentos ele deu o nome de célula, palavra diminutiva do latim cella que significa cavidade. ESTUDO DA CÉLULA Imagem: Microscópiode Robert Hooke / Autor Desconhecido / Disponibilizado por Maksim / United States Public Domain. Im a g e m : S u b e r c e ll s a n d m im o s a le a v e s , M ic ro g ra p h ia , 1 6 6 5 / R o b e rt H o o k e / U n it e d S ta te s P u b li c D o m a in . Microscópio óptico (até 2.000 vezes); Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes). CITOLOGIA Microscópio eletrônico Microscópio Óptico Im a g e m : 1 -A S ie m e n s , M ic ro s c ó p io E le tr ô n ic o / S ta h lk o c h e r / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e Im a g e m : O m ic ro s c ó p io e a s s u a s p a rt e s / C h iq u id a m a / C re a ti v e C o m m o n s A tt ri b u ti o n 3 .0 U n p o rt e d . Imagens Microscópio Eletrônico Imagem da bactéria E. coli Im a g e m : B a c té ri a E . c o li , a m p li a d a 1 0 .0 0 0 v e z e s / F o to p o r E ri c E rb e , c o lo ri z a ç ã o d ig it a l, C h ri s to p h e r P o o le y , a m b o m s d o U S D A , A R S , a U E M / P u b li c D o m a in . Piolho agarrado a um fio de cabelo Imagens Microscópio Eletrônico Im a g e m : P io lh o L in o g n a th u s / A la n R W a lk e r / C re a ti v e C o m m o n s A tt ri b u ti o n -S h a re A li k e 3 .0 U n p o rt e d . Imagens Microscópio Óptico Célula Vegetal da Cebola Cloroplastos – Célula Vegetal Imagem: Fotografia microscópica de células da cebola / kaibara87 / Creative Commons Attribution 2.0 Generic. Imagem: Cloroplastos / Thomas Dreps / Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.0 Alemanha. De acordo com a estrutura celular, os seres vivos dividem-se em dois grandes grupos: PROCARIONTES Proto = Primitivo Cario = Núcleo Ontos = Ser EUCARIONTES Eu = Verdadeiro Cario = Núcleo Ontos = Ser Diferenças entre: CÉLULA PROCARIÓTICA: sem membrana nuclear; ausência de organelas com membranas; a fotossíntese e a respiração celular ocorre em membranas; são as células mais antigas da Terra e todas as bactérias são constituídas por células procariontes. CÉLULA EUCARIÓTICA: • núcleo com membrana nuclear e nucléolo; • grande variedades de organelas com membranas; • a fotossíntese ocorre nos cloroplastos e • a respiração celular ocorre nas mitocôndrias. CÉLULA EUCARIÓTICA SÃO TODAS AS CÉLULAS CUJOS CONSTITUINTES DO NÚCLEO ENCONTRAM-SE SEPARADOS DO RESTO DA CÉLULA POR UMA MEMBRANA – MEMBRANA NUCLEAR OU CARIOTECA AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS DIVIDEM-SE EM: CÉLULAS EUCARIÓTICAS VEGETAIS CÉLULAS EUCARIÓTICAS ANIMAIS Quanto ao número de células, os seres vivos podem ser: Seres unicelulares: seres vivos formados por uma única célula. Ex: bactérias, cianobactérias, algas unicelulares, alguns fungos e protozoários. Seres pluricelulares: seres vivos formados por muitas células. Ex: animais, vegetais, fungos, protozoários e algas pluricelulares. Im a g e m : B a la n ti d iu m c o li - tr o fo z o it e e c is to / A u to r D e s c o n h e c id o / D is p o n ib il iz a d o p o r F il ip e m / P u b li c D o m a in . Im a g e m : E u g le n a / S h a z z / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e . Protozoário Euglena (alga unicelular) Im a g e m : U m a o n ç a p in ta d a n o M il w a u k e e C o u n ty Z o o lo g ic a l G a rd e n s , e m W is c o n s in / C b u rn e tt / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e . FORMAS DE CÉLULAS Fusiformes (alongadas) Bastonetes (bactérias) Cocos (bactérias) Discóides (hemácias) Estreladas (neurônios) Ovaladas (tecido epitelial) Imagens da esquerda para direita, de cima para baixo: (a) Túbulos renais / JWSchmidt / GNU Free Documentation License (b) Glóbulos vermelhos humanos / MDougM / Public Domain (c) Células musculares lisas / Autor Desconhecido / Disponibiizado por Goyitrina/ GNU Free Documentation License (d) Neurônio / Nick Gorton / GNU Free Documentation License (e) Bacillus subtilis / Jacinthecote / GNU Free Documentation License (f) Streptococcus pneumoniae / Janice Haney Carr / United States Public Domain. ESTRUTURAS DAS Células Eucarióticas Basicamente, uma célula é formada por três partes: Membrana plasmática: “capa” que envolve a célula; Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. Células Eucarióticas – Animal e Vegetal Imagem: diagrama de uma célula animal / Imagem original por Mariana Ruiz,tradução por Felipe Fontoura / Public Domain. Imagem: Estrutura de uma célula vegetal / LadyofHats / Domínio Público. A Membrana Plasmática Toda a célula, seja procarionte ou eucarionte, apresenta uma membrana que a isola do meio exterior: a membrana plasmática. A membrana plasmática é tão fina (entre 6 a 9nm) que os mais aperfeiçoados microscópios ópticos não conseguiram torná-la visível. Foi somente após o desenvolvimento da microscopia eletrônica que a membrana plasmática pôde ser observada. Nas grandes ampliações obtidas pelo microscópio eletrônico, cortes transversais da membrana aparecem como uma linha mais clara entre duas mais escuras, delimitando o contorno de cada célula. É constituída pela celulose. Reduz a perda de água e promove a rigidez das células. Parede celulósica Imagem: Estrutura de uma célula vegetal / LadyofHats / Domínio Público. Fica entre a membrana e o núcleo; É preenchido pelo hialoplasma e É onde se encontram dispersos os organóides (organelas citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da célula. Citoplasma Citoplasma Citoplasma Im a g e m : E s tr u tu ra d e c é lu la a n im a l / V z b 8 3 / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e . O núcleo ocupa 10% do volume celular total. Controla todas as reações que ocorrem na célula. NÚCLEO Núcleo Nucléolo Imagem: Diagrama do núcleo da célula humana (sem texto) / Peter Znamenskiy / Public Domain. Imagem: diagrama de uma célula animal / Imagem original por Mariana Ruiz,tradução por Felipe Fontoura / Public Domain. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Centríolo Lisossomo Ribossomo Mitocôndria Imagens da esquerda para direita, de cima para baixo: (a) Diagrama de uma célula animal / MesserWoland e Szczepan1990 modificado por smartse / GNU Free Documentation License (b) Diagrama de uma mitocôndria humana em branco / Vicki Doronina / Public Domain (c) Vista tridimensional de um centríolo / Twooars / GNU Free Documentation License. ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS Retículo endoplasmático rugoso Retículo endoplasmático liso Complexo de Golgi Imagens de cima para baixo, da esquerda para direita: (a) Diagrama do complexo de Golgi / Ruth Lawson / GNU Free Documentation License (b) Retículo Endoplasmático liso / Chippolito / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported (c) Núcleo , RE e Complexo de Golgi / Magnus Manske / Public Domain. Mitocôndria: Responsável pela respiração celular e produção de energia. Células que utilizam bastanteenergia têm muitas mitocôndrias, por exemplo, as células musculares. Imagem: Mitocôndria / tradução por Felipe Fontoura, baseado na imagem de Mariana Ruiz / Public Domain. Complexo de Golgi: É formado por pequenas bolsas. Serve para armazenar e descartar substâncias. Lisossomos: São estruturas responsáveis pela digestão da célula. Lisossomo Imagem: Diagrama de uma célula animal / MesserWoland e Szczepan1990 modificado por smartse / GNU Free Documentation License Im a g e m : V e s ic le t ra ff ic a n d p h a g o p h o re / P h il ip p e A . P a ro n e / C re a ti v e C o m m o n s A tt ri b u ti o n 2 .5 G e n e ri c . Retículo Endoplasmático: O R.E. liso ou não granuloso, onde há a produção de lipídios; O R.E. rugoso ou granuloso, onde se encontram aderidos a sua superfície externa, os ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgiense. Retículo endoplasmático liso Retículo endoplasmático rugoso Im a g e m : N ú c le o , R E e C o m p le x o d e G o lg i / M a g n u s M a n s k e / P u b li c D o m a in . Centríolos: Participam do processo de formação de cílios e flagelos e da divisão celular (multiplicação das células). Ribossomos Têm função de síntese de proteínas. Ribossomo Im a g e m : D ia g ra m a d e u m a c é lu la a n im a l / M e s s e rW o la n d e S z c z e p a n 1 9 9 0 m o d if ic a d o p o r s m a rt s e / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e Im a g e m : V is ta t ri d im e n s io n a l d e u m c e n tr ío lo / T w o o a rs / G N U F re e D o c u m e n ta ti o n L ic e n s e . 1. (UFAL) Uma célula é classificada como eucariótica se contiver: a) compartimentos membranosos internos. b) parede celular rígida. c) membrana plasmática. d) ácidos nucléicos. e) ribossomos. EXERCÍCIO 2. (UFU-MG) O modelo tridimensional, abaixo, é uma representação esquemática de uma célula eucariota observada ao microscópio eletrônico. Associe as organelas 1, 2, 3 e 4, assinaladas na representação esquemática, com as características e/ou funções descritas abaixo. a. Estrutura celular relacionada com a fabricação de proteínas. b. Estrutura responsável pelo “empacotamento” e pela secreção de substâncias. c. Organela abundante nos tecidos e/ou células que requerem grande consumo de energia. d. Organela envolvida na redução da cauda dos girinos. Assinale a alternativa que representa a associação correta. a) 1a; 2b; 3d; 4c. c) 1b; 2d; 3a; 4c. b) 1c; 2d; 3a; 4b. d) 1d; 2c; 3b; 4a. 1 2 3 4 Imagens de cima para baixo da direita para esquerda: (a) Núcleo , RE e Complexo de Golgi / Magnus Manske / Public Domain (b) Imagem: Diagrama de uma célula animal / MesserWoland e Szczepan1990 modificado por smartse / GNU Free Documentation License (c) Mitocôncria / Magnus Manske / Public Domain (d) Imagem: Vesicle traffic and phagophore / Philippe A. Parone / Creative Commons Attribution 2.5 Generic 3.(Vunesp - modificado). Quais dos pares de organelas abaixo relacionados aparecem em células vegetais, mas não em animais? a) Membrana plasmática e parede celular. b) Parede celular e plastos. c) Plastos e centríolos. d) Centríolos e lisossomos. e) Lisossomos e mitocôndrias. 4. (MOJI-SP) A membrana plasmática, apesar de invisível ao microscópio óptico, está presente: a) em todas as células, sejam elas procarióticas ou eucarióticas; b) apenas nas células animais; c) apenas nas células vegetais; d) apenas nas células eucariontes; e) apenas nas células procariontes. 5. (UFSM/2001) As figuras I e II representam, respectivamente: a) célula eucarionte e célula procarionte. b) célula vegetal e célula animal. c) célula animal e célula vegetal. d) célula procarionte e célula eucarionte. e) célula eucarionte e célula vegetal Imagens da esquerda para direita: (a) uma célula animal típica com organelas rotuladas / Mediran / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported (b) célula procarionte / Traduzido por Felipe Fontoura, baseado na imagem de Mariana Ruiz / Domínio Público. I II Bibliografia Básica: 1.ALBERTS, B.; BRAY. D.; HOPKIN, K.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M;ROBERTS, K.; WALTER, P. Fundamentos de Biologia Celular. Porto Alegre: ArtMed, 2010. 2.AVERSI, F.; TALES, A. Biologia Celular e Molecular. São Paulo: Atomo, 2013. JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: 3.Guanabara Koogan, 2013. Bibliografia Complementar: 1.ALBERTS, Bruce. Fundamentos da biologia celular. 3. ed. Porto Alegre: Artemed, 2011. 2.WATSON, J.D.; BAKER, T.A.; BELL, S.P.; GANN, A.; LEVINE, M.; LOSICK, R. Biologia Molecular do Gene. ArtMed: Porto Alegre. 2010. 3.NUSSBAUM, ROBERT L; RODERICK, R, MCINNES, Huntington F. Willard Thompson e Thompson. Genética Médica. Elsevier, 2010. 4.SNUSTAD, D.P.; SIMMONS, M.J. Fundamentos da Genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. 5.PASTERNAK, J.J. Uma Introdução à Genética Molecular Humana. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
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