introdução ao estudo da célula
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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA CÉLULA Um mundo de descobertas! 2 Elab.: Prof. Gilmar A DESCOBERTA DA CÉLULA 3 O mundo microscópico: Citologia (do grego kytos, célula, e logos, estudo) Surgiu a menos de 400 anos; A invenção do microscópio possibilitou a descoberta das células; O holândes Antonie van Leeuwehnoek (1632 – 1723): Criou um microscópio simples Observação de água estagnada, sangue e esperma Robert Hooke (1635 – 1703): Criou um microscópio composto Observou fatias de cortiça Origem do termo célula Elab.: Prof. Gilmar Conhecendo o Microscópio Óptico 4 Elab.: Prof. Gilmar A DESCOBERTA DA CÉLULA 5 Teoria Celular: Cientistas alemães Mathias Shleiden e Theodor Schwann, lançaram a seguinte hipótese: “Todos os seres vivos são formados por células.” TEORIA CELULAR Desenho de células publicados por Theodor Schwann Elab.: Prof. Gilmar 6 Macrófago Células tronco Elab.: Prof. Gilmar A DESCOBERTA DA CÉLULA 7 Os vírus e a Teoria Celular: Estudos detalhados da estrutura dos vírus surgiram na década de 1950; Vírus são acelulares; Será que essas descobertas enfraquecem a Teoria Celular? Elab.: Prof. Gilmar TIPOS CELULARES 8 Existem dois tipos básicos de células: PROCARIONTE e EUCARIONTE Célula Procarionte: sem carioteca Célula Eucarionte: presença de carioteca Elab.: Prof. Gilmar 9 Elab.: Prof. Gilmar Célula Procariótica - Bacteriana 10 Célula primitiva, sem núcleo organizado e com poucas organelas. Elab.: Prof. Gilmar Célula Eucariótica Animal 11 Célula complexa, com núcleo definido e várias organelas Elab.: Prof. Gilmar Célula Eucariótica Vegetal 12 Elab.: Prof. Gilmar Célula Eucari Vegetal Presença de organelas exclusivas: Parede celulósica, Cloroplastos e Vacúolo 14 Quais são as principais diferenças entre estas células? Centríolos Lisossomos Parede celular Cloroplastos Vacúolo Elab.: Prof. Gilmar PARTES FUNDAMENTAIS DA CÉLULA 15 Membrana plasmatica Citoplasma Núcleo Elab.: Prof. Gilmar MEMBRANA PLASMÁTICA 16 Membrana plasmática vista ao microscópio eletrônico. Elab.: Prof. Gilmar 17 Elab.: Prof. Gilmar MEMBRANA PLASMÁTICA 18 Funções: Individualidade a cada célula; Forma ambientes únicos e especializados; Troca de informações com o meio; Movimento; Reconhecimento celular; Aderência celular; Permeabilidade seletiva. Elab.: Prof. Gilmar MEMBRANA PLASMÁTICA 19 Organização: Constituição Principais lipoprotéica: lipídios encontrados: Fosfolipídios Função: barreira de entrada na célula Colesterol Função: Dá fluidez à membrana Elab.: Prof. Gilmar MEMBRANA PLASMÁTICA 20 Organização: Constituição lipoproteica: Proteínas: Funções: Formação de poros para a passagem de moléculas de água; Transporte de substancia para dentro ou fora da célula; Reconhecimento de certas substancias do meio ou outras células. Ex.: receptores hormonais Elab.: Prof. Gilmar MEMBRANA PLASMÁTICA 21 Envoltórios externos a membrana plasmática: Glicocálix Parede celular Presente em células bacterianas, fungos, certos protozoários, algas e plantas Elab.: Prof. Gilmar 22 TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA Elab.: Prof. Gilmar Processos de troca entre a célula e o meio externo 23 Podem ser agrupados em três categorias: Processos passivos – igualar a concentração da célula com a do meio. Difusão simples Difusão facilitada Osmose Processos ativos – mantém a diferença de concentração Bomba de sódio e potássio Endocitoses e exocitoses. Elab.: Prof. Gilmar Processos Passivos 24 Difusão simples Tem relação com o soluto; Condições para ocorrência: A membrana deve ser permeável a essa substância Deve haver diferença de concentração Movimento de partículas de onde elas estão mais concentradas para onde estão menos concentradas. Elab.: Prof. Gilmar Processos Passivos 25 Difusão facilitada: Tem relação com o soluto E mais rápido que o processo de difusão simples Atuação de proteínas da membrana: Permeases Elab.: Prof. Gilmar Processos Passivos 26 Osmose: Tem relação com o solvente; Concentração de soluções; O solvente difunde-se do meio de menor concentração (hipotônico) para o de maior concentração (hipertônico). Elab.: Prof. Gilmar 27 Elab.: Prof. Gilmar Processos Passivos 28 Por que saladas não devem ser temperadas muito antes de serem consumidas? Elab.: Prof. Gilmar Processos Ativo 29 Características: Ha gasto de energia - ATP Ocorre contra o gradiente de concentração Elab.: Prof. Gilmar Processo mediado por vesículas 30 Incorporação de partículas maiores; Envolve deformação e fusão; Classificação: Endocitose: → solidos; Pinocitose → liquidos. Fagocitose Exocitose/Clasmocitose Elab.: Prof. Gilmar 31 Elab.: Prof. Gilmar 32 Citoplasma O citoplasma é o espaço intra-celular entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear. O citoplasma é preenchido por uma matéria coloidal e semiflúida denominada citosol, e neste fluido estão suspensos os organelos celulares. Elab.: Prof. Gilmar Algumas considerações importantes: • • • Apesar da diversidade, algumas células compartilham ao menos três características: São dotadas de membrana plasmática; Contêm citoplasma (grego kytos, célula e plasma, líquido), com citosol, organelas e substâncias essenciais à vida; Possuem material genético (DNA). Os componentes do citoplasma (células eucarióticas) Citosol (hialoplasma): material gelatinoso (fluído: sol/ viscoso: gel) rico em água e substâncias que contém as organelas celulares e o citoesqueleto. É no citosol que ocorre a maioria das reações metabólicas da célula; Citoesqueleto (presente somente em células eucarióticas) Organelas celulares (presente somente em células eucarióticas, com exceção dos ribossomos); CITOESQUELETO Funções: a) Define a forma e organiza a estrutura interna da célula; b) Possibilita o deslocamento de materiais no interior da célula (movimentos celulares: ciclose e movimento amebóide). CITOESQUELETO e movimento celular Ciclose: denominação do contínuo movimento de organelas citoplasmáticas e substâncias do citosol (importante para a distribuição intracelular de substâncias); Movimento amebóide: formação de pseudópodes (“falsos pés”). CITOESQUELETO Componentes: a) Microfilamentos de actina (formados pela proteína denominada actina, relacionados ao movimento celular); b) Microtúbulos (formados pela proteína denominada tubulina, relacionados ao movimento e manutenção da forma celular); c) Filamentos intermediários (constituídos pela proteína queratina, relacionados à manutenção da forma da célula). 38 Elab.: Prof. Gilmar 39 Elab.: Prof. Gilmar 40 Organelas Citoplasmáticas Elab.: Prof. Gilmar a) Retículo endoplasmático (R.E.) a) Retículo Endoplasmático Rugoso R.E.R. / Granular/ Ergastoplasma Apresentam ribossomos aderidos às bolsas membranosas; Funções: a) Produção de proteínas para exportação (que serão eliminadas para atuar fora da célula); b) Produção de enzimas lisossômicas (que fazem a digestão intracelular). a) Retículo Endoplasmático Liso (R.E.L. ou Agranular): Não apresentam ribossomos. Funções: a) Síntese (produção) de ácidos graxos, fosfolipídios e de esteróides (lipídios em geral). b) Armazenamento e transporte de substâncias. OBS.: em células do fígado e em células das gônadas sexuais, encontramos grande quantidade de R.E.L. Porque sem colesterol não haveria vida? b) Ribossomos Constituição: duas subunidades de tamanhos diferentes, formados por RNA ribossômico e proteínas. Função: síntese (produção) de proteínas. Complexo de Golgi Organela composta por sacos achatados ( dictiossomos) e por vesículas do RE liso. •Funções: •Formar o acrossoma; •Formar o lisossomo; •Preside a secreção celular(saída) c) Complexo Golgiense- secreção celular Mecanismo: 1. R.E.R.: síntese de proteínas; formam-se vesículas e ocorre o transporte dessas vesículas para o complexo golgiense; 2. Complexo Golgiense: concentração e enpacotamento das proteínas; 3. Vesículas de secreção: grão de zimogênio (formas precursoras de enzimas INATIVAS) 4. Eliminação da secreção. Formação do Acrossoma 48 Elab.: Prof. Gilmar d) Lisossomos (lise, quebra) Constituição: bolsas membranosas que contêm dezenas de tipos de enzimas digestivas (ex.: nucleases, proteases, etc.); Função: a) Digestão intracelular (heterofagica e autofagica). Produção de lisosssomos 50 Elab.: Prof. Gilmar d) Lisossomos- tipos de digestão 1. 2. Heterofagia: material a ser digerido pelos lisossomos é proveniente do meio externo, por fagocitose e/ou pinocitose; Autofagia: material a ser digerido provém do meio celular, podendo até ser algumas organelas celulares velhas (a digestão dessas organelas produz nutrientes para o citoplasma). d) Lisossomos - AUTÓLISE O processo denominado autólise se dá quando os lisossomos rompem-se e liberam suas enzimas digestivas, digerindo assim a célula inteira (apoptose: morte celular programada). Ex.: regressão da cauda do girino, durante a metamorfose em sapos. Doenças lisossômicas: -Silicose ou Asbestose – afecções pulmonares; -Partículas de sílica ou amianto acumulam-se nas células dos alvéolos pulmonares, induzindo os lisossomos a realizarem autólise, destruindo as células alveolares – redução da capacidade pulmonar. e) Peroxissomos Constituição: organelas membranosas que contém a enzima catalase. Função: degradação da água oxigenada (subproduto das reações de degradação de ácidos graxos e a.a.; é tóxica para a célula) H2O2 2H2O + O2 Observação: essas organelas são abundantes nas células do fígado e dos rins, pois oxidam (destroem) diversas substâncias tóxicas (como o álcool). f) Mitocôndrias f) Mitocôndrias Função: nas mitocôndrias, ocorre a respiração celular aeróbia. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H20 + 30ATP 30 ATP = ENERGIA A respiração anaeróbia ocorre na ausência de oxigênio e recebe o nome de fermentação e são formados 2 ATP. Não há participação das mitocôndrias Obs.: a respiração celular é divida em 3 fases: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória. • Alguns organismos, como as leveduras (tipos de fungos), algumas espécies de bactérias, uns poucos moluscos e anelídeos são chamados de anaeróbios facultativos, pois podem viver tanto na presença quanto na ausência de O2. • Algumas células humanas (fibras musculares estriadas esqueléticas) também podem obter sua energia sem a utilização de O2. leveduras Bactérias Fibras musculares Se o produto da fermentação é o ácido láctico, fala-se em fermentação láctica; se for o etanol, fala-se em fermentação alcoólica. Fermentação láctica Fermentação alcoólica • • • Algumas observações importantes: As mitocôndrias possuem DNA próprio, ou seja, elas são originadas de mitocôndrias pré-existentes; Surgimento das mitocôndrias é explicada pela Hipótese Endossimbiótica (as mitocôndrias são descendentes dos antigos seres procarióticos que um dia, se instalaram no citoplasma de células eucarióticas primitivas). DNA mitocondrial. g) Plastos • • • Exclusivos de células de plantas e algas (organismos que realizam fotossíntese); Divididos em: Cromoplastos (plastos com pigmentos vermelhos/amarelos): responsáveis pelas cores de certas flores, frutos e raízes. Leucoplastos (plastos incolores): armazenam amido em raízes e caules. CLOROPLASTOS g) Plastos Também posssuem DNA próprio Cloroplastos: Tilacóides: fase do claro. Estroma: (com ribossomos, DNA e RNA): fase do escuro g) Plastos - CLOROPLASTOS Plastos que apresentam a cor verde, por apresentar o pigmento clorofila; Função: nos plastos, ocorre o processo de fotossíntese (a clorofila capta a luz solar com máxima eficiência). Curiosidades 64 Existe uma lesma do mar, que vive na costa oeste dos EUA, nas regiões pantanosas, que pode redefinir tudo o que sabemos sobre a divisão entre animais e vegetais. Essa lesma, com nome científico de Elysia chlorotica, tornou-se o primeiro animal conhecido com capacidade de realizar fotossíntese e produzir clorofila depois de roubar os cloroplastos de uma alga, a Vaucheria litorea. Elab.: Prof. Gilmar h) Vacúolos da célula vegetal Função: armazenamento de substâncias úteis ao vegetal (água, a.a.; açúcares, proteínas, etc.). Chega a ocupar até 80% do volume celular. Pesquisa! O que são vacúolos pulsáteis ? i) Centríolos Estrutura: formados por 9 trincas de tubulina (proteína), sempre aos pares, próximo ao núcleo. i) Centríolos • • Funções: Organelas que estão relacionadas à orientação da divisão celular; São responsáveis pela formação dos cílios e flagelos, estruturas que possibilitam a locomoção celular. Obs.: os procariontes, fungos e plantas que possuem frutos não possuem centríolos. Centríolos e divisão celular Centríolos Fibras do áster Fibras do fuso i) Centríolos - Cílios Cílios são estruturas de locomoção numerosas e curtas. -Onde são encontrados? *Tecido epitelial do trato digestório; *Tubas uterinas.; *Protozoários ciliados: i) Centríolos - Flagelos Flagelos são estruturas de locomoção pouco numerosas (às vezes únicas) e longas. -Onde são encontrados? *Espermatozóides; *Protozoários flagelados: i) Centríolos Estrutura geral de cílios e flagelos: Estrutura interna de cílios e flagelos: par central de tubulina + 9 duplas de tubulina ao redor (“9 + 2”). 72 Elab.: Prof. Gilmar 73 Presentes nas células eucariontes. Controla todas as funções celulares. Local onde se encontra o material genético e os cromossomos. Possui parede dupla e cheia de poros. Pode conter um ou mais nucléolos. Elab: Prof. Gilmar Você sabe o que é Cariótipo? 74 Elab.: Prof. Gilmar 75 ATIVIDADES INTERATIVAS Elab.: Prof. Gilmar 76 Elab.: Prof. Gilmar 77 http://www.crie.min-edu.pt/files/@crie/1227873920_legendar_celula_animal.swf Elab.: Prof. Gilmar 78 Elab.: Prof. Gilmar
