Citologia ou Biologia Celular Prof. Ma. Maria Regina de Oliveira Silva Roteiro Citologia • Introdução à célula • Membrana plasmática • Citoplasma • Organelas celulares • Núcleo • Divisão celular • A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento Kytos (célula) + Logos (estudo) As células são as unidades funcionais e estruturais básicas dos seres vivos! Definição • Contêm uma organização molecular e sistemas bioquímicos capazes de: 1. Armazenar informação genética 2. Traduzir essa informação na síntese das moléculas que constituem as células 3. Produzir a energia para realizar esta atividade a partir dos nutrientes que a alcançam 4. Reprodução passando todos sua informação genética para sua progênie. Qual a diferença entre células animais e vegetais? Unicelular e Pluricelular Diferença entre células procarionte e eucariontes A história da Citologia • Hans e Zaccharias Janssen- No ano de 1590 inventaram um pequeno aparelho de duas lentes que chamaram de microscópio. • Robert Hooke (1635-1703)- Em 1665 observou os espaços vazios de uma cortiça, os quais chamou de célula (pequena cela) • Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes); • Microscópio óptico (até 2000 vezes); Citologia • Os seres vivos formados por células podem ser divididos em: Unicelulares: Seres vivos formados por uma única célula. Ex: bactérias, algas e protozoários. Seres pluricelulares: seres vivos formados por muitas células. Ex: animais e vegetais. Diferença entre células Eucarionte Núcleo com membrana nuclear e nucléolo; Grande variedade de organelas com membranas; A fotossíntese ocorre nos cloroplastos; A respiração celular ocorre nas Mitocôndrias; Eu = Verdadeiro Cario = Núcleo Ontos = Ser Procarionte Sem membrana nuclear; Ausência de organelos com membranas; A fotossíntese e a respiração celular ocorre em membranas; Proto = Primitivo Cario = Núcleo Ontos = Ser Citologia As células vegetais distinguem-se das animais pela existência de: Célula animal x vegetal ➢Uma estrutura semi-rígida denominada Parede Celular, que confere protecção e apoio mecânico à célula. ➢No citoplasma das células vegetais existem Plastos e Vacúolos para além de todos os outros organelos característicos das células animais. Formas Celulares As células variam notavelmente em termos de sua forma, que de uma forma geral, pode ser produzida em dois tipos: CÉLULA DE FORMA VARIÁVEL OU REGULAR. Por exemplo, os leucócitos no sangue são esféricos e nos tecidos tomam vários formulários. CÉLULAS DE FORMA ESTÁVEL, REGULAR OU TÍPICA.- São das seguintes classes: a) Isodiamétricas; São aquelas que têm suas três dimensões iguais quase iguais. Eles podem ser: Esféricos, como óvulos e cocos (bactérias) Ovoides, como leveduras Cúbicos, como no folículo tireoidiano b) Achatado; suas dimensões são maiores que sua espessura. Eles geralmente formam tecidos de revestimento, como células epiteliais c) alongadas; em que um eixo é maior que os outros dois. Essas células são parte de certas membranas mucosas que revestem o trato digestivo; outro exemplo que temos nas fibras musculares. d) Estreladas; neurônios dotados de vários apêndices ou extensões que lhes conferem uma aparência estrelada. Formas das células As células são de tamanho de 10 a 100 micrómetros variável e são divididas em 3 grupos: ▪Células macroscópicas. observáveis a olho nu. Discóides Esféricas São células facilmente ▪Células microscópicas; observáveis apenas no microscópio para escapar do limite de visibilidade da luz. ▪Células ultramicroscópicas; São extremamente pequenos e apenas observáveis ao microscópio eletrônico. Fusiformes (alongadas) Estreladas Célula Eucariótica São todas as células cujos constituintes do núcleo, se encontram separados do resto da célula por uma membrana – membrana nuclear Células Eucarióticas Vegetais Células Eucarióticas Animais Basicamente uma célula é formada por três partes básicas: Membrana: “capa” que envolve a célula; Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo; Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares. Parede celular • É constituída pela celulose. • Reduz a perda de água e promove a rigidez das células. Membrana Plasmática • É uma “capa” dupla que envolve e protege todo o interior da célula. • Permeabilidade Seletiva: capacidade de selecionar as substâncias que entram e saem da célula. As membranas celulares envolvem a célula, definem os seus limites e mantêm as diferenças essenciais entre o citoplasma e o meio extracelular Ao microscópio... Citoplasma ▪ O citoplasma das células eucarióticas aparece sem quando examinado ao microscópio electrónico. ▪ Corresponde ao meio interno da célula onde estão estruturas. estrutura visível mesmo incluídas todas as suas Fica entre a membrana e o núcleo; É preenchido pelo hialoplasma; É onde encontram-se dispersos os organóides (organelas citoplasmáticas) que garantem o bom funcionamento da célula; Mitocôndria Responsável pela respiração celular e produção de energia. Células que utilizam bastante energia tem muitas mitocôndrias, por exemplo, as células musculares. AO MICROSCÓPIO... As Mitocôndrias são estruturas cilíndricas rodeadas por duas membranas, com dimensões de 2 a 7 micrómetros. Lisossomas São estruturas responsáveis pela digestão da célula. Ao microscópio... Os lisossomas aparecem nas células sob a forma de vesículas esféricas ou ovais especializadas na digestão intracelular. Atua na reprodução celular. Também é portador das hereditárias e coordena as atividades celulares. características • Carioteca: membrana dupla e porosa que envolve o Núcleo, permitindo a comunicação com o Citoplasma; • Nucleoplasma: massa fluída limitada pela Carioteca que ocupa o interior do núcleo; • Cromatina: material constituído por DNA (material genético). Responsável pelas Características Hereditárias. • Nucléolo: estrutura que produz proteínas. O núcleo ocupa 10% do volume celular total. Controla todas as reações que ocorrem na célula. Núcleo Ao microscópio... NUCLEOPLASMA NUCLÉOLO INVÓLUCRO NUCLEAR FILAMENTOS DE CROMATINA Ribossomas Ao microscópio... Os Ribossomas são pequenas partículas que podem existir livres na célula ou associadas a outros organelos. Intervêm na síntese proteica. RIBOSSOMAS Vacúolos ▪ Os vacúolos podem estar presentes quer nas células animais quer nas células vegetais, mas é nestas ultimas que são particularmente grandes e abundantes ▪ Um vacúolo vegetal pode actuar como um organelo de armazenamento de nutrientes ou dejectos, como compartimento de degradação ou como modo económico de aumentar o tamanho da célula ▪ Vacúolos diferentes com funções distintas estão frequentemente presentes na mesma célula. Ao microscópio... Aparelho de Golgi ▪ Constituído por uma série de cisternas dispostas paralelamente. ▪ Localiza-se próximo do núcleo ou do centro da célula. Ao microscópio... Complexo de Golgi: É formado por pequenas bolsas. Serve para armazenar e descartar substâncias. Retículo Endoplasmático Está presente em todas as células eucarióticas e é composto por uma série de estruturas membranares dobradas sobre si mesmas, que comunicam entre si por uma rede de canais Ao microscópio... O Retículo Endoplasmático com ribossomas associados é designado por Retículo Endoplasmático Rugoso e intervem na síntese proteica. O Retículo Endoplasmático sem ribossomas é designado por Retículo Endoplasmático liso e intervem na síntese de lipídios e hidratos de carbono. Centríolos Participam do processo de formação de cílios e flagelos e da divisão celular (multiplicação das células). Plastídios ▪ Os plastídios estão presentes em todas as células vegetais vivas. Existem diferentes tipos de plastídios: Leucoplastos, Oleoplastos, Cromoplastos, Cloroplastos, Amiloplastos... ▪ Os Cromoplastos são um tipo de plastídio constituído por substâncias coloridas, que lhe conferem uma cor vermelha, amarela ou alaranjada. Ao microscópio... O amiloplasto , acumula amido em tecidos de reserva. Em algumas plantas, tal como batatas, os amiloplastos podem crescer tanto que chegam a ocupar quase toda a célula. Os Cloroplastos fazem a fotossíntese durante as horas de luz diurna. Os produtos da fotossíntese são usados directamente pelas células para a biossíntese. É nestas estruturas que encontra-se a CLOROFILA (pigmento verde). São encontrados apenas nas células vegetais! Divisão celular • Nos organismos sexuados ocorrem dois tipo de divisão celular: • cromossomos e as mesmas informações genéticas da célula mãe; ✓ Meiose: forma quatro células com a metade do número de cromossomos e de informações genéticas; ✓ Mitose: forma duas células com o mesmo número de cromossomos É através da mitose que os seres unicelulares se reproduzem e os pluricelulares são formados; • A meiose, é responsável por formaros gametas (espermatozóides e óvulos). • Divisão celular • Ciclo celular ▪ Nos eucariontes chamamos de ciclo celular o período entre uma mitose e outra; ▪ Nesse a célula cresce e prepara-se para a divisão; ▪ Esse ciclo inclui a fase em que a célula não está se dividindo, chamada interfase, e a divisão mitótica dividida em quatro fases: ✓ Prófase; ✓ Metáfase; ✓ Anáfase; ✓ Telófase. Divisão celular • Interfase ▪ Está dividida em três períodos: ✓ G1 (do inglês gap = intervalo) – A célula cresce, realiza seu metabolismo, sintetiza RNA e proteínas; ✓ S (síntese) – ocorre a duplicação do DNA e a duplicação dos centríolos; ✓ G2 – intervalo entre a Duplicação do DNA e o início da divisão ocorre a síntese de proteínas e moléculas necessárias a divisão. Divisão celular • Mitose ▪ ➢ ✓ - ✓ - Fases da mitose e seus acontecimentos: Prófase (do grego pro = antes) Condensação dos cromossomos Os cromossomos ficam mais curtos e grossos; Isso ocorre devido a ação de uma proteína que faz com que a fibra cromossômica enrole-se sobre si mesma; Assim, permiti-se que os cromossomos se separem sem embaraçar ou sofrer quebras. Formação do fuso mitótico Trata-se de um conjunto de microtúbulos orientados de um polo ao outro da célula; Esse terá a função de alinhar e distribuir os cromossomos. Divisão celular ✓ Desaparecimento da Carioteca - Faz com que o material nuclear se disperse para o citoplasma. Divisão celular ➢ Metáfase (meta = metade) ✓ Os centríolos ocupam os pólos da célula; ✓ Cada cromátide do cromossomo está presa está presa ás fibras do fuso; ✓ Os cromossomos ocupam a região mediana da célula formando a placa equatorial e estão em condensação máxima; ✓ As cromátides-irmãs voltam-se para pólos opostos da célula. Divisão celular ➢ Anáfase (ana = movimento) ✓ As cromátides separam-se indo uma para um pólo da célula; cada A posição que as cromátides ocupavam na metáfase garantem a distribuição idêntica de material genético para as os dois pólos e posteriormente para as células filhas. Divisão celular ➢ Telófase (telo = final) ✓ Os cromossomos chegam pólos e descondensam- se; ✓ A membrana nuclear volta a formar; ✓ Ocorre a divisão do (citocinese). aos se citoplasma Divisão celular Divisão celular em procariontes ▪ Nos seres procariontes o divisão celular é relativamente mais simples: ✓ O DNA se duplica; ✓ O citoplasma se estrangula em duas partes; ✓ Cada célula-filha fica cópia do DNA. com uma Atividade para discussão 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. O que diz a Teoria Celular? O que é uma célula? Qual a principal ferramenta utilizada para o estudo das células? O que diferencia um ser unicelular de um multicelular? Por que os seres vivos possuem células de diferentes formatos? Quais são as três partes básicas de uma célula? Qual é a principal característica da Membrana Plasmática? Em quais células podemos encontrar a parede celulósica? Onde encontramos os organóides (organelas citoplasmáticas)? Ao observar uma célula no microscópio pode-se perceber a existência de cloroplastos. Esta célula é: . Por que os cloroplastos são importantes para as plantas? Onde iremos encontrar uma maior quantidade de mitocôndrias: nas células dos nossos músculos ou da nossa pele? Justifique.
