célula celular das

Universidade Federal do Pampa
Curso de Nutrição
Biologia celular e molecular
Introdução ao estudo da biologia
celular e molecular
Profª Ms. Vanessa Retamoso
Adaptado da Prof Drª Carla Sehn
EVOLUÇÃO
???
ESTUDO
O estudo do universo biológico mostra-nos
que a evolução produziu uma imensa
diversidade de formas
2
NOVOS
CONHECIMEN
TOS
EVOLUÇÃO
EVOLUÇÃO
EVOLUÇÃO
6
≠
≠
SERES VIVOS
SERES NÃO
VIVOS
7
Todas as coisas vivas são constituídas de CÉLULAS
Os seres vivos apresentam um plano de
organização único
8
AVALIAÇÃO EM NÍVEL
MOLECULAR E CELULAR
BIOLOGIA CELULAR E
MOLECULAR
É o estudo das moléculas e dos componentes
celulares com os quais se constroem todas as formas
9
vivas
10
Figura 1. Célula e seus
componentes
BIOLOGIA CELULAR
 É o ramo da biologia que estuda as células no que diz
respeito à sua estrutura, suas funções e sua importância
11
na complexidade dos seres vivos
BIOLOGIA CELULAR ESTRUTURA
Célula
eucariótica
12
Célula
procariótica
Célula
eucariótica
animal
Célula
eucariótica
vegetal
13
BIOLOGIA CELULAR ESTRUTURA
BIOLOGIA CELULAR FUNÇÕES
Secreção de substâncias
14
Síntese e
transporte de
proteínas
Diferenciação celular
15
BIOLOGIA CELULAR COMPLEXIDADE
BIOLOGIA MOLECULAR
Busca entender os mecanismos responsáveis pela
transmissão e expressão da informação genética que
16
governa a estrutura e a função das células.
SEMELHANÇAS?
Figura 4. Bebê lindo
Ambos utilizam o mesmo código genético e
maquinaria para síntese de proteínas
17
Figura 3. Diferentes bactérias e
fungos.
18
BIOLOGIA MOLECULAR
Biologia celular e molecular
Estes componentes e as funções que realizam,
são de importância vital para a vida da célula e
em geral para a vida dos seres vivos
19
Seres vivos são formados por
células
HISTÓRICO
 Há cerca de 3,8 bilhões de anos: surgimento da vida
 Como a vida originou-se e como a primeira célula surgiu
são assuntos de especulação, uma vez que estes eventos
não podem ser reproduzidos em laboratório. Porém,
diversos estudos apresentam evidências importantes da
20
direção de algumas etapas do processo.
HISTÓRICO
 1590: Invenção do microscópio pelos holandeses Francis e
Zacarias Janssen, fabricantes de óculos.
 Microscópio capaz de aumentar a imagem em 10 a 30 vezes
 Utilizado pela primeira vez para observar pulgas e insetos
 1665: Robert Hooke, em seu trabalho Micrografia, relatou pequenas
cavidades ("cells") em cortes de cortiça, de onde se originou o
21
termo célula.
22
HISTÓRICO
1674: Leeuwenhoek observou diversas estruturas unicelulares:
espermatozóides de peixes, hemácias.
• Um dos maiores colecionadores de lentes da época, foi o primeiro a
observar os micróbios
1831: Robert Bown pesquisando células de orquídeas, descreveu o
23
núcleo celular
HISTÓRICO
 1838 -1839: Matthias Schleiden (botânico) e Theodor Schwann
(zoólogo) emitiram dois princípios da Teoria Celular
“todos os organismos são compostos de uma ou mais
células“
24
“a célula é a unidade estrutural da vida”
HISTÓRICO
 1855: Rudolf Virchow emitiu o terceiro principio da teoria celular.
25
“toda célula provém de outra preexistente”
HISTÓRICO
Figura 3. Watson e Crick e a estrutura tridimensional do
DNA.
26
 1963: Watson e Crick, elucidaram a estrutura do DNA (prêmio Nobel
de Medicina e Fisiologia)
CÉLULA
 A célula é a unidade estrutural e funcional básica dos
organismos vivos
o átomo é a unidade fundamental das estruturas
químicas
 MAS EM QUE SENTIDO TODOS OS SERES VIVOS, FORMADOS
27
POR CÉLULAS, SÃO SEMELHANTES??
28
Figura 4. Processo de secreção de
substâncias pela célula.
PROPRIEDADES BÁSICAS DA
CÉLULA
A vida como propriedade mais fundamental das células
Figura 5. Cultivo celular de células HeLa.
29
Ex.: cultura de células 1951 “HeLa”Henrietta
Lackslulas
PROPRIEDADES BÁSICAS DA
CÉLULA
Altamente complexas e organizadas (organização e
consistência)
Possuem um programa genético e os meios para usá-lo
Capazes de produzir mais de si mesmas
30
Adquirem e utilizam energia
PROPRIEDADES BÁSICAS DA
CÉLULA
Realizam uma variedade de reações químicas
Se engajam em numerosas atividades mecânicas
Capazes de responder a estímulos
31
Capazes de auto regulação.
32
Figura 6. Auto-regulação. O painel da esquerda descreve o desenvolvimento
normal do ouriço-do-mar no qual o oócito fertilizado origina um único embrião. O
painel da direita descreve um experimento no qual as células de um embrião são
separadas umas das outras após a primeira divisão, cada uma se desenvolvendo
isoladamente. Em vez de se desenvolver em metade de um embrião, como faria se
não fosse perturbada, cada célula reconhece a ausência de suas vizinhas,
regulando o seu desenvolvimento para formar um embrião completo (embora
menor).
CÉLULAS
 Duas classes fundamentalmente diferentes de células
 Células Procariotas
(pro, primeiro, e cario, núcleo)
 Células Eucariotas
(eu, verdadeiro, e cario, núcleo)
33
Diferenciadas por seus tamanhos e pelos tipos de
estruturas internas, ou organelas que elas contêm.
Figura 7. Evolução das diferentes classes
celulares.
Procariotos: todos os diferentes tipos de bactérias
Classificados em dois grupos: Archaea
archaebacteria) e Bacteria (ou eubacteria)
(ou
34
Eucariotos: todos os outros tipos de organismos, incluindo algas,
fungos, protozoários, plantas e animais.
35
Figura 7. Evolução das células animal e vegetal por
endosimbiose.
DIFERENÇAS ENTRE CÉLULAS
PROCARIÓTICAS E EUCARIÓTICAS
Procarióticas
Eucarióticas
Envultório Nuclear
Ausente
Presente
Cromossomos
Único
Múltiplos
Organelas
Poucas ou nenhuma
Núcleo, mitocôndria,
...
Organização celular Principalmente
unicelular
Principalmente
multicelular
Citoplasma
Citoesqueleto
constituído de
filamentos proteicos
Sem citoesqueleto
37
CÉLULA PROCARIÓTICA
38
CÉLULA EUCARIÓTICA ANIMAL
39
CÉLULA EUCARIÓTICA VEGETAL
40
A CÉLULA E SEUS
CONSTITUINTES
 Semelhanças entre células de diferentes organismos
Tamanho
 Arquitetura das membranas
41
 Processos metabólicos
O TAMANHO DAS CÉLULAS E
SEUS COMPONENTES
 A maioria das células tem tamanho inferior ao do poder de
resolução do olho humano
42
 O olho humano tem uma resolução de cerca de 100 μm
O tamanho das células e
seus componentes
43
• Cm= 10-2 m
• mm=10-3m
• μm= 10-6m
• nm= 10-9m
• Å= 10-10 m
44
Figura 1. Microscopia eletrônica de varredura da adesão de
Salmonella Typhimurium e Saccharomyces boulardii à
células intestinais de camundongos.
45
ATIVIDADE
46
Diferenciação entre seres vivos e não vivos
47
ATIVIDADE
Referências
ALBERTS, B. et al. Fundamentos da Biologia Celular. 3. ed. Porto
Alegre: Artmed, 2011.
DE ROBERTIS, E.M.F. De Robertis, bases da biologia celular e
molecular. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
48