Aula 1 - Introdução à Citologia + Ultraestrutura celular (1)

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VITOR DE SALLES PAINELLI
Bacharel em Educação Física – Universidade de São Paulo
Mestre em Ciências – Universidade de São Paulo
Doutor em Ciências – Universidade de São Paulo
 BIO = vida;
 LOGOS = estudo.
 “Ciência responsável por estudar a VIDA em TODOS os seus 
aspectos” = Estudo dos SERES VIVOS.
 Ok... Mas o que seria um ser vivo?
◦ Todo e qualquer organismo que é capaz de EVOLUIR, se REPRODUZIR e 
manter um METABOLISMO.
 Evolução = mudanças que os seres vivos sofrem através do tempo;
 Reprodução = capacidade de gerar um novo ser vivo;
 Metabolismo = conjunto de reações químicas que ocorrem no interior de um 
ser vivo de modo a proporcionar o seu funcionamento (ENERGIA!)
Wolfe, 1993
 Botânica: ramo da Biologia dedicado ao estudo das
plantas.
 Ecologia: ramo da Biologia dedicado ao estudo das
interações dos seres vivos entre si e com o meio.
 Micologia: ramo da Biologia dedicado ao estudo dos
fungos.
 Etologia: ramo da Biologia dedicado ao estudo do
comportamento animal.
...e a CITOLOGIA!
 Kytos = células;
 Logos = estudo;
 Estudo das células presentes nos organismos 
vivos, enfatizando a estrutura das células, o 
seu metabolismo e a sua função.
◦ Células = unidades que constituem os seres vivos
◦ Seres unicelulares x pluricelulares
Células sanguíneas humanas
sob a visão de um microscópio
Alberts et al., 1994
Células adiposas humanas Células epiteliais humanas
 Visa estudar as células abordando a ultra
estrutura celular; as bases moleculares da
constituição celular; o metabolismo energético
celular; a membrana plasmática e os mecanismos
de transporte realizados por ela; o citoesqueleto
e o movimento celular; a síntese de proteínas; o
ciclo celular; a divisão celular e a diferenciação
celular.
 Fornecer noções básicas
de citologia, que servirão
como alicerce para a
fisiologia e demais
disciplinas.
➢ Fornecer subsídios para
a compreensão das
alterações morfológicas
(teciduais) decorrentes do
exercício físico e atividades
fisioterapeuticas.
 Interpretar a atividade física do ponto de vista celular.
 Compreender como se dá a transferência de energia dos alimentos para as células.
 Compreender a respiração celular aeróbica e anaeróbica e os seus determinantes.
 Estabelecer relação entre respiração celular e os tipos de fibras musculares vermelhas, brancas e
mistas.
 Entender como ocorre a fadiga de células musculares.
 Compreender as possíveis lesões celulares causadas por atividades físicas excessivas.
 Entender o mecanismo de síntese proteica estabelecendo-se a relação entre a alimentação e o
crescimento.
 Correlacionar o ciclo celular com o desenvolvimento do corpo humano.
 Compreender como ocorre a promoção da hipertrofia celular.
 Estrutura e funções das células
◦ O que são as células
◦ Estrutura das células procariontes e eucariontes
◦ Células autótrofas e heterótrofas
◦ Tipos de células eucariontes
 Bases moleculares da constituição celular
◦ proteínas
◦ polissacarídeos 
◦ lipídios
◦ ácidos nucléicos
◦ vitaminas
◦ sais minerais
◦ água
 Citologia e Histologia
◦ Tecido Epitelial
◦ Tecido Conjuntivo
◦ Tecido Adiposo;
◦ Tecido ósseo
◦ Tecido Sanguíneo;
◦ Tecido Nervoso
◦ Tecido Muscular
 Respiração celular
◦ ATP e ADP
◦ Estrutura das mitocôndrias
◦ respiração anaeróbica e aeróbica
◦ fadiga muscular
◦ Músculos estriados tipo I e tipo II
 Síntese Protéica e matriz extracelular
◦ Transcrição;
◦ Tradução;
◦ Ribossomos;
◦ Síntese do colágeno;
◦ Proteoglicanos;
◦ Matriz mineralizada;
 Membrana Plasmática
◦ Estrutura e mosaico fluído;
◦ Comunicação celular;
◦ Transporte ativo e transporte passivo;
 Movimentação celular e citoesqueleto
◦ microtúbulos
◦ microfilamentos de actina
◦ citoesqueleto de uma fibra muscular
◦ adesão celular (junções oclusiva e adesiva, desmossomos)
 Aulas expositivas, discursivas, ilustradas com desenhos,
transparências e slides em “data show”.
 Pesquisa bibliográfica e na internet.
 Provas teóricas, constituídas de questões objetivas de múltipla
escolha e/ou dissertativas.
 JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Biologia
Celular e Molecular. Rio de Janeiro. Editora
Guanabara Koogan, 8ª. Ed. 2004
 JUNQUEIRA, L.C. & CARNEIRO, J. Histologia
Básica. Rio de Janeiro. Editora Guanabara
Koogan, 10ª. Ed. 2003
 ALBERTS B; BRAY, D; HOPKIN, K; JOHNSON, A;
LEWIS, J; RAFF, M.; ROBERTS, K; WALTER, P.
Fundamentos da Biologia Celular, 2a Edição.
Porto Alegre: Artmed, 2006
 1665: em um pedaço de cortiça, através de um
microscópio, Robert Hooke observou pela primeira vez
que existiam ‘pequenos compartimentos’ (“celas”), que
ele atribuiu o nome de célula.
 1838: Matthias Schleiden detectou a existência de
células em plantas;
 1839: Theodor Schwann mostrou que os seres
humanos também possuem células;
 TEORIA CELULAR
 “A célula é a menor unidade da vida”;
 “Todos os seres vivos são formados por células”;
 “As reações químicas essenciais à manutenção da vida
ocorrem dentro das células”;
 “A divisão celular permite a formação de novas células”
Robert Hooke
Alberts et al., 2006
A CÉLULA
- O corpo humano contém cerca de 75 trilhões de células vivas;
- Apresentam-se em diversos tamanhos;
- Apresentam-se em diversas formas.Araújo-Jorge, 2010
 Células pavimentosas:
◦ São encontradas no tecido epitelial;
◦ Juntas, são chamadas de epitélio pavimentoso;
◦ Essas células estão localizadas na camada mais
superficial da epiderme.
Células epiteliais
Junqueira & Carneiro, 2004
 Células prismáticas (ou cilíndricas):
◦ São encontradas no epitélio gástrico e também no
intestinal e em ductos de glândulas exócrinas.
Junqueira & Carneiro, 2004
 Células cúbicas:
◦ Possuem 3 dimensões semelhantes,
lembrando um ‘dado’, e são localizadas, por
exemplo, na glândula endócrina tiroide.
Junqueira & Carneiro, 2004
 Células esféricas:
◦ Como os glóbulos brancos (leucócitos) do sangue.
◦ Os glóbulos vermelhos são discos bicôncavos (células
discoides).
Junqueira & Carneiro, 2004
 Células estreladas:
◦ Como os neurônios multipolares (células nervosas),
essas células possuem ramificações (os dendritos e o
axônio).
Junqueira & Carneiro, 2004
 Células fusiformes:
◦ São células afiladas nas extremidades, típicas de fibras
musculares lisas de órgãos como o estômago,
intestino, útero, vagina e vasos sanguíneos.
Junqueira & Carneiro, 2004
 A membrana plasmática de uma célula se trata de uma estrutura fina e
porosa, que possui como funções principais 1) a proteção da célula; e 2) o
controle “do que entra e do que sai” da célula;
 Graças a essa importante característica, dizemos que ela
possui permeabilidade seletiva (= filtro);
 Ela é formada por uma bicamada fosfolipídica, onde estão imersas proteínas
(periféricas e integrais) e colesterol. As cadeias de ácidos graxos que
compõem os fosfolipídios aumentam a fluidez da membrana. O colesterol é
responsável por conferir estabilidade à membrana. As proteínas podem ter
função estrutural, transportadora e receptora.
 O modelo que melhor representa a estrutura da membrana atualmente é
o modelo do mosaico fluido.
Singer & Nicholson (1972)
Singer & Nicholson (1972)
Modelo mosaico fluido
Singer & Nicholson (1972)
Modelo mosaico fluido
 O citoplasma é a porção líquida mais volumosa da célula,
delimitada pela membrana plasmática, onde estão
localizados o núcleo e as organelas, que são estruturas
responsáveis pelas mais variadas funções da célula.
 É composto de água, sais minerais (potássio, sódio,
fosfato, magnésio), proteínas e aminoácidos,
carboidratos, e diversas outras moléculas importantes
para a célula. Por ser aquoso, é responsável por ser o
meio em que ocorrem algumas reações químicas e o
transporte dentro da célula.
Becker et al (2000)
- 70-85% de água;
- 10-20% de proteínas;
- 2% de lipídios;
 As mitocôndrias são corpúsculos cuja forma e tamanho podem
variar, podendo ser esféricas ou alongadas. São limitadas por
duas membranas: uma externa ou lisa e outra internacom uma
serie de expansões chamadas de cristas. Nas mitocôndrias,
ocorrem etapas da respiração celular, processo que fornece a
energia necessária as atividades vitais da célula.
Becker (1989)
 O retículo endoplasmático é constituído
por um sistema de membranas em
forma de túbulos, vesículas e cisternas.
Existem dois tipos de reticulo
endoplasmático: o granular (ou rugoso)
(RER) e o liso (REL). O REL armazena
enzimas que atuam na síntese dos
fosfolipídios da membrana celular e no
metabolismo energético. O RER está
associado à síntese de proteínas. O RER
apresenta ribossomos aderidos às suas
membranas, o que não acontece com o
REL.
Becker (1989)
Retículo
Endoplasmático
Rugoso
Retículo
Endoplasmático
Liso
Ribossomos
O retículo endoplasmático é uma rede de canais e sáculos intercomunicantes,
constituídos por uma membrana contínua. O retículo endoplasmático liso (parte
anterior do desenho) não apresenta ribossomos, porém o retículo endoplasmático
granuloso tem muitos ribossomos presos à sua superfície.
 Os ribossomos são pequenos grânulos que aparecem
livremente no citoplasma ou aderidos as membranas do
reticulo endoplasmático. Constituem a sede de um dos
principais processos celulares: a síntese de proteínas.
Karp G (1999)
60S
40S
 O complexo (ou aparelho) de Golgi se trata de um organoide constituído
por uma pilha de vesículas circulares e achatadas;
 Pode estar ao lado do núcleo ou disperso pelo citoplasma;
 Importante no armazenamento de proteínas sintetizadas no retículo
endoplasmático rugoso; e na separação e no ‘endereçamento’ de
moléculas sintetizadas nas células, encaminhando-as para a membrana
celular ou para permanecerem no citoplasma.
Karp G (1999)
 Os lisossomos são vesículas esféricas delimitadas por membrana, contendo mais 
de 40 enzimas hidrolíticas, com a função de digestão intracitoplasmática; a 
membrana dos lisossomos constitui uma barreira, impedindo que as enzimas 
ataquem o citoplasma. A renovação de organelas desgastadas também é uma 
função do lisossomo.
 São encontrados em todas as células; porém, são mais abundantes nas 
fagocitárias, como os macrófagos e os leucócitos neutrófilos;
 As enzimas dos lisossomos são segregadas no retículo endoplasmático granuloso 
e transportadas para o complexo de Golgi, no qual são modificadas e 
empacotadas nas vesículas que constituem os lisossomos primários;
 Os peroxissomos são organelas esféricas que possuem o
maior conteúdo celular da enzima catalase, cuja função é a
degradação do peróxido de hidrogênio (água oxigenada);
 O peróxido de hidrogênio é tóxico e pode levar à destruição
celular, destacando a importância dos peroxissomos.
Karp G (1999)
 O núcleo celular representa a região de comando das atividades
celulares. É considerado o cérebro da célula.
 Geralmente apresenta uma forma esférica e porosa.
 No núcleo encontra-se a cromatina, que contém o material
genético do organismo, o DNA. É no núcleo que ocorre a divisão
celular, um processo importante para o crescimento e reprodução
das células.
Menditi & Kang (2007)
➢ CÉLULAS PROCARIÓTICAS: não possuem carioteca, e portanto, não
possuem núcleo definido (seu material genético se encontra espalhado
no citoplasma); não possuem algumas organelas em sua estrutura 
geralmente encontradas nas bactérias.
➢ CÉLULAS EUCARIÓTICAS: possuem carioteca, e portanto, possuem
núcleo individualizado (seu material genético se encontra dentro do
núcleo); possuem organelas em sua estrutura com funções bem
definidas  geralmente encontradas em organismos animais e
vegetais
PROCARIÓTICAS EUCARIÓTICAS
(referente à carioteca) (referente à carioteca)
(primitivo) (verdadeiro)
Trent RJ (1993)
- Material nuclear disperso no citoplasma;
- Não possuem organelas membranosas
- Material nuclear envolvido pela cariomembrana (carioteca);
- Possuem organelas membranosas;
PROCARIÓTICA
EUCARIÓTICA
PROCARIÓTICA
EUCARIÓTICA
Barrit (1992)
 Citologia é o ramo da Biologia que estuda as
células presentes nos seres vivos;
 A célula é a menor unidade estrutural e funcional
dos seres vivos;
 Todas as células são constituídas
fundamentalmente de membranas plasmáticas,
citoplasma e material genético;
 Células procarióticas x células eucarióticas;