Introdução a Biologia Celular e do Desenvolvimento

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Introduçã� � Biologi� Celula� � d� Desenvolviment�
O fenômen� d� vid�. Característica� da� célula� procarionte� � eucarionte�
Unidad� 1 - Seçã� 1
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A citologia ou biologia celular é a ciência que
estuda as estruturas celulares e suas
funções. Permite compreender a fisiologia
celular, seus mecanismos de controle
interno e a interação com o meio externo,
no funcionamento celular, seja ele
humano, animal vegetal ou mineral.
Em 1590 foi inventado o microscópio que
permitiu a visualização da célula.
Um dos fatores do rendimento físico está
relacionado à quantidade e funcionalidade
dos glóbulos vermelhos presentes no
corpo, que são as células transportadoras
de oxigênio para os tecidos do corpo,
incluindo os músculos.
● 1590 - Hans Janssen e Zacharias Janssen
(holandeses)
Acredita-se terem sido os inventores do
primeiro microscópio.
● 1665 - Robert Hook (inglês)
Inventa o microscópio composto com
lente ocular e objetiva. Realizou
observações em finos cortes de cortiça.
Nomeou-as de célula (do latim: cella.
“Pequeno compartimento.”
● 1673 - Anton Van Leeuwenhock (holandês)
Construiu seu próprio microscópio simples
e conseguiu visualizar pela primeira vez,
células vivas (em material biológico
humano: sangue, fibras musculares,
espermatozóides, etc.).
● 1831 - Robert Bown (escocês)
Botânico, descreveu pela primeira vez o
núcleo, constatando que a maioria das
células possuía uma estrutura interna
ovóide ou esférica.
● 1838 - Mathias Jakob Schleiden (alemão)
Botânico, defende que as plantas e seus
órgãos eram formados por células e
relaciona o núcleo à divisão celular.
● 1839 - Theodor Schwann (alemão)
Fisiologista, por meio de estudos com
tecidos animais, descobre a enzima
pepsina, o metabolismo celular e a
fisiologia de células musculares e
nervosas.
Teori� Celular
Foi formulada por meio de estudo das
propriedades das células. Surgiu no
século XIX, pelo botânico alemão Mathias
Jakob Scheleiden e o fisiologista, também
alemão, Theodor Schwann, entre os anos
de 1838 e 1839. Formularam a hipótese
de que todos os seres vivos são
compostos por uma ou mais células, e a
célula é a unidade estrutural da vida,
sendo esta a base da teoria celular.
● Em 1855 o médico polonês Rudolf
Virchow propôs a ideia de que todas
as células são provenientes de
outra célula pré-existente.
● Em 1878, Walther Flemming estudou o
processo de divisão celular e a
distribuição dos cromossomos no
processo que chamou de mitose,
conseguindo comprovar como a
multiplicação das células ocorria.
Princípios gerais que fundamentam a
teoria celular:
● Todos os seres vivos são formados
por uma ou mais células.
● Toda célula se origina de outra
preexistente.
● A célula é a menor unidade
estrutural e funcional de todos os
seres vivos.
A atividade do organismo depende da
atividade de suas células, e todas as
reações metabólicas e bioquímicas
ocorrem no interior das células. As células
contêm informações genéticas e
hereditárias que são passadas para
outras células durante o processo de
divisão celular.
Micr�copi�
Tem como objetivo permitir que possamos
distinguir detalhes não observáveis a olho
nú, por meio de imagens ampliadas de um
objeto.
Os primeiros microscópios eram muito
simples, apenas com uma lente. No final
do século XIV, surgiram os primeiros
microscópios binoculares e com um
conjunto de lentes objetivas.
Trata-se dos microscópios ópticos (MO)
ou também conhecidos como
microscópios de luz.
O feixe luminoso projetado pelo
microscópio, ao atravessar a célula ou
material de estudo, penetra na lente
objetiva (de cristal) e refrata a luz,
projetando uma imagem aumentada do
material de 100 a 1000 vezes.
Em 1933 Ernst Ruska inventou o microscópio
eletrônico. O (ME), possui um poder de
resolução muito maior e utiliza em sua
tecnologia feixes de elétrons e lentes
eletromagnéticas para observar o objeto,
com possibilidade de ampliação em até
300 mil vezes.
Existem vários tipos de microscópios:
Ópticos (de fluorescência, de polarização,
ultravioleta, etc).
Eletrônicos (de varredura e de transmissão).
Cada um deles é utilizado para uma
determinada finalidade.
Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET)
Utilizado no estudo de materiais
biológicos, com alto poder de definição,
permite estudos de:
● Morfologia celular
● Organelas
● Interações entre as células e
outros organismos.
Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV)
Muito semelhante ao (MET). O (MEV) é
geralmente utilizado de forma
complementar ao MET, para estudos de:
● Morfologia
● Taxonomia
Seu poder de resolução é menor do que o
MET.
Estudo dos organismo vivos
A diferenciação celular é o processo no
qual as células se especializam para
desempenhar funções diferentes.
Seres formados por uma única célula
(UNICELULARES):
● Bactérias
● Protozoários
● Alguns tipo de fungos e algas
Seres formados por muitas células são
chamados de pluricelulares ou
multicelulares:
● Animais
● Plantas
● Algumas algas e fungos
Todos caracterizados por possuírem
células diferenciadas capazes de formar
tecidos.
Independentemente do formato da célula,
todas são constituídas por:
● Membrana plasmática
● Citoplasma
● Material genético (o qual pode
estar disperso no citoplasma
(célula procarionte) ou em um
núcleo delimitado por uma
membrana nuclear, a carioteca
(células eucariontes).
Célula� Procarionte� � Eucarionte�
Há apenas este dois tipos de células.
Células procariontes, também chamadas
de procarióticas. São caracterizadas pela
falta de membranas - em geral, a
membrana plasmática é a única
membrana presente nesse tipo de célula.
Seu material genético fica disperso no
citoplasma. Não tem núcleo e o DNA se
apresenta na forma de anel e não está
associado a proteínas (histonas).
Os seres vivos que possuem células
procariontes são denominadas
procariotas.
● Bactérias
● Cianobactérias (cianofíceas
ou algas azuis)
Células procariontes não possuem
organelas, com exceção dos
ribossomos, que podem se ligar à
molécula de RNAm (formando os
polirribossomos).
Não se dividem por mitose e
meiose, utilizam o mecanismo de
reprodução assexuada binária ou
por bipartição. Nesse processo, a
bactéria duplica o seu material
genético e se divide em duas,
ambas contendo a mesma
quantidade de DNA.
Algumas células procariontes
autotróficas (realizam
fotossíntese), possuem em seu
citoplasma, membranas paralelas
entre si, associadas à clorofila ou
outros pigmentos responsáveis
pela captação de energia
luminosa.
A maioria é heterotrófica, que
depende de uma fonte externa de
energia, e utilizam mecanismos de
absorção de alimentos por meio da
fermentação ou respiração celular.
Podem possuir flagelos (auxiliam
na locomoção) e fímbrias ou pili
(auxiliam na aderência às células
hospedeiras).
Células eucariontes possuem um
núcleo bem individualizado e
delimitado pelo envoltório nuclear. Em
geral, há um núcleo por célula, mas
algumas células podem ter mais de
um núcleo.
São células mais complexas e
maiores que as células procariontes.
Estão presentes nos protozoários,
fungos, algas, plantas e animais.
Células eucariontes realizam um
processo de divisão celular mais
complexo, que envolve mecanismos
de mitose e meiose. Com o sistema
de organelas, as células eucariontes
aumentam a sua eficiência.
Célul� Anima� � Célul� Vegeta�
Célula animal é uma célula eucarionte presente
nos animais do Reino Animalia e é
caracterizada por não ter parede celular,
sendo delimitada pela membrana plasmática,
responsável por delimitar e proteger a célula.
Possui:
● Membrana plasmática
● Citoplasma (constituído
por: citosol, composto por
água, proteínas,
aminoácidos, enzimas,
entre outros).
● Ribossomos
Dispersos no citoplasma, diferentemente
das bactérias, nestas células encontramos
as organelas citoplasmáticas. Estas
organelas são estruturas intracelulares
com funções bem definidas:
● Digestão
● Respiração
● Sintetização
● Transporte de proteínas etc.
Lisossomos - organela exclusiva das células
animais.
São organelas citoplasmáticas com
função de degradar partículas, ajudando
na digestão intracelularde células animais
eucariontes.
As células vegetais como são autotróficas
(capazes de produzir seu próprio
alimento) possuem os plastídeos,
organela exclusiva dessas células, que
auxiliam no processo de fotossíntese,
síntese de aminoácidos e ácidos graxos,
além de armazenamento.
A célula vegetal também é uma célula
eucarionte e é semelhante à célula
animal. Possuem parede celular,
responsável pela proteção das células e
dos vacúolo, uma vez que os vacúolos
são muito maiores do que os das células
animais e podem ocupar quase todo o
volume celular.
Por ser autotrófica (produz seu próprio
alimento), para realizar a fotossíntese as
células possuem uma organela específica,
os plastos (ou plastídeos). Os plastos são
diferenciados de acordo com a função
que exercem e podem ser classificados
como cromoplastos (possuem pigmentos
coloridos, como carotenoides e
xantofilas), leucoplastos (ausente de
pigmentos, armazenam lipídios, amido e
proteínas) e cloroplastos (possuem o
pigmento da clorofila, responsável pela
absorção da luz e realização da
fotossíntese).
Outra organela presente somente em
células vegetais é o glioxissomo,
semelhante ao peroxissomo, porém
especializado, o qual é importante na
germinação de sementes.
Os vírus são visíveis somente com
microscopia eletrônica. Uma das
principais características destes
organismos que os diferencia de outros
seres vivos é não possuírem células, ou
seja, são acelulares.
São formados por uma molécula de DNA
ou RNA (material genético), envoltos por
uma estrutura conhecida por capsídeo,
composta por proteínas. Precisam de uma
célula hospedeira viva para replicar o seu
material genético, porque eles não
possuem metabolismo próprio e acabam
utilizando todas as organelas e enzimas
de uma célula para se reproduzir,
prejudicando, assim, as funcionalidades
da célula.