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Introdução à Biologia Celular Princípios da teoria celular: I. Todos os organismos são compostos de uma ou mais células; II. A célula é a unidade estrutural e organizacional da vida; III. As células podem surgir somente por divisão de uma célula preexistente. Propriedades básicas das células: • As células são altamente complexas e organizadas; • As células possuem um programa genético e meios para usá-lo; • São capazes de produzir mais de si mesmas; • As células adquirem e utilizam energia; • As células realizam uma variedade de reações químicas; • As células se engajam em numerosas atividades mecânicas; • São capazes de responder a estímulos; • São capazes de auto-regulação. Objetivos e importância da Biologia Celular e Molecular: 1. Organização e realização da função celular; 2. Entender a estrutura celular; 3. Funcionamento dos órgão; 4. Produção de hormônios e fatores de crescimento; 5. Compreender os processos patológicos; 6. Compreender o mecanismo do câncer; 7. Buscar novos tratamentos para enfermidades. Duas classes fundamentalmente diferentes de células: ✓ Há duas classes básicas de células – procariota e eucariota -, diferenciadas por seus tamanhos e pelos tipos de organelas que elas contêm. Características comuns aos dois tipos de células: • Membrana plasmática de construção similar; • Informação genética codificada no DNA usando código genético idêntico. • Mecanismos similares para transcrição e tradução da informação genética, incluindo ribossomos similares; • Passos metabólicos compartilhados; • Maquinário similar para a conservação de energia química como ATP; • Mecanismos similares de fotossíntese; • Mecanismo similar para sintetizar e inserir proteínas na membrana; • Proteossomos de construção similar. Peculiaridades dos eucariotos: • Divisão das células em núcleo e citoplasma, separados pelo envoltório nuclear contendo estruturas de poros complexas; • Cromossomos complexos compostos de DNA e associados a proteínas que são capazes de compactar em estruturas mitóticas; • Organelas citoplasmáticas membranosas complexas; • Organelas citoplasmáticas especializadas para respiração aeróbica (mitocôndrias) e fotossíntese (cloroplastos); • Complexo sistema de citoesqueletos; • Complexos flagelos e cílios; • Capacidade de ingestão de fluidos e partículas por aprisionamento dentro de vesículas de membrana plasmática; • Parede celular de celulose; • Divisão celular usando fuso mitótico de microtúbulos que separam os cromossomos; • Presença de duas copias de genes por célula, uma de cada progenitor. • Reprodução sexuada requerendo meiose e fertilização. ❖ CURIOSIDADES: ❖ 1951 Henrietta Lacks é diagnosticada, tratada e morta por um câncer de colo de útero fulminante. Um pedaço de seu tumor é levado para análise e se torna a primeira linhagem de células a sobreviver e se multiplicar em laboratório. ❖ 1952 Uma epidemia de poliomielite ataca os EUA e uma vacina contra a doença se torna prioridade médica nacional. Para desenvolver a imunização, era necessário ter uma enorme quantidade de células para serem infectadas – e curadas. As HeLa eram as únicas disponíveis. ❖ 1953 Graças à trapalhada de um cientista do Texas, que misturou um líquido errado a um bolo de HeLa, o núcleo das células inchou e tornou possível ver pela primeira vez o que havia lá dentro: os cromossomos. ❖ 1954 Nada de ovelha Dolly. O primeiro ser vivo (ou melhor, pedaço de ser vivo) clonado da história foram as células de Henrietta. Com elas, se tornou possível aperfeiçoar a técnica de reprodução perfeita das células. ❖ 1960 Durante a Guerra Fria, as HeLa viraram a cobaia favorita em ambos os lados do Muro de Berlim. Soviéticos as mandaram para o espaço. Americanos as bombardearam com radiação atômica e as rodaram em centrífugas para simular a gravidade. ❖ 1965 As células de Henrietta são fundidas com células animais, como ratos e galinhas, e se tornam os primeiros híbridos entre humanos e animais. Essa técnica, que é usada até hoje, permite que os cientistas entendam as funções e o funcionamento de cada gene. ❖ 1984 Um médico alemão descobre a existência do vírus HPV, que causa câncer de colo do útero, graças às pesquisas com HeLa. O tipo de HPV que gerou o tumor de Henrietta era um dos mais perigosos – o que talvez explique a agressividade do câncer e a fertilidade das células. A descoberta rendeu o prêmio Nobel. ❖ 2011 Depois de 5 décadas pesquisando com as HeLa, as células já foram usadas em quase todos os campos da medicina: vacinas, quimioterapia, clonagem, mapeamento de genes, fertilização in vitro, longevidade humana, DSTs, digestão de lactose, mal de Parkinson etc. etc. Como assim, imortais? O segredo da imortalidade das células de Henrietta permaneceu desconhecido até o final da década de 1990. Todo câncer é uma forma de mutação do DNA da célula. No caso da HeLa, a célula sofreu uma mutação que produz uma enzima chamada telomerase, que controla a renovação dos cromossomos cada vez que a célula se divide. Ao contrário das células normais, que vão se desgastando a cada divisão, o tumor de Henrietta não sofre danos quando se multiplica – e, assim, se torna imortal.
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