02 03 2016 Citologia introdução Aula 2.pdf

CITOLOGIA E MICROBIOLOGIA

AULA 2

CURSO TECNOLOGIA

EM AGROECOLOGIA

Instituto Federal de Brasília

Campus Planaltina

CÉLULAS:

Unidades estruturais e funcionais dos

organismos vivos →compartimentos

envolvidos por membrana, preenchidos

com uma solução aquosa concentrada de

substâncias químicas.

DIVERSIDADE DE CÉLULAS

Tamanho, forma e funções especializadas.

ORGANISMOS MULTICELULARES

“Ser Humano” – aproximadamente 100

trilhões de células – altamente

especializadas funcionando juntas na

forma de tecidos e órgãos.

1- TEORIA CRIACIONISTA

2- TEORIA COSMOGÊNICA

3- HIPÓTESE HETEROTRÓFICA: Os primeiroscompostos orgânicos formados no planeta caíram nosmares e oceanos, formando águas ricas em compostosorgânicossopa nutritiva.

H2O

(vapor)

H2

NH3 CH4

HIPÓTESE DE OPARIN E HALDANE

- Resfriamento da crosta terrestre

- Acúmulo de água nas depressões

Moléculas maiores e mais complexas =

Primeiras moléculas orgânicas

Descargas elétricas

Radiações solaresAtmosfera:

Amônia (NH3)‏

Hidrogênio (H2)‏

Metano (CH4)‏

Vapor de Água (H2O)‏

FORMAÇÃO DOS COACERVADOS

Moléculas mais complexas são

arrastadas pela chuva até os

mares → sopas nutritivas

Moléculas orgânicas que ao se agregarem

formaram os coacervados (pré-célula)

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Aristóteles (Antiguidade) e Paracelso (Renascimento) -

filósofos, afirmavam que “todos os animais e vegetais,

por mais complicados que sejam, estão constituídos por

uns poucos elementos que se repetem em cada um

deles”.

Referiam-se às estruturas macroscópicas de um

organismo, como as raízes, folhas e flores comuns aos

diferentes vegetais e aos segmentos ou órgãos que se

repetem no reino animal.

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

A Citologia (Biologia Celular) é um dos ramos das

ciências naturais.

Sua história está intimamente relacionada com o

desenvolvimento das lentes ópticas e à combinação

destas para construir o microscópio composto (do

grego mikros, pequeno; skopein, ato de ver, examinar),

além do desenvolvimento da tecnologia e de outros

campos da ciência.

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Robert Hooke (1665), cientista inglês observando a

textura (com lentes de aumento) de uma cortiça

empregou pela primeira vez o nome célula (do

grego kytos, célula; do latim cella, espaço vazio).

Ele construiu um microscópio ótico composto com

duas lentes, uma chamada ocular (voltada para o olho)

e a outra objetiva (voltada para o objeto), e a imagem

formada do objeto é resultado da multiplicação do valor

da objetiva x ocular.

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

Anton Van Leeuwenhoek (1674), observou a

existência de várias células livres, tais como

espermatozóides, eritrócitos, protozoários,

bactérias etc.

Ele construiu um microscópio

com uma única lente, que

atingia aumentos de até

200 vezes.

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

MATHIAS SCHLEIDEM e THEODOR

SCHWANN (1838), propõem a teoria celular,

afirmando que a célula nucleada é a unidade da

estrutura e função em plantas e animais.

BREVE HISTÓRICO DA CITOLOGIA

A Teoria Celular em seu conceito atual pode ser

dividida em 4 pontos:

1. Todos os organismos vivos (exceto os vírus) são

constituídos por uma ou mais células.

2. As células originam-se de outras células (ou seja, as

células se reproduzem).

3. Grande parte das reações químicas dos organismos

ocorre dentro das células.

4. As células contem a informação hereditária do

organismo da qual fazem parte e esta informação é

mantida da célula mãe para as células filhas.

MICROSCÓPIO ÓTICOS COMPOSTOS

No século XX, o desenvolvimento de novos

microscópios óticos compostos com grande capacidade

de resolução permitiu imagens mais definidas

das estruturas existentes nas células.

MICROSCÓPIO ELETRÔNICO

O microscópio eletrônico utiliza feixe de elétrons, no

lugar de feixe de luz (microscópio ótico) e alcança

aumentos de aproximadamente 200 a 400 mil vezes ou

superiores.

PROCARIOTOS EUCARIOTOS

ORGANISMO bactéria e cianofícea protista, fungos, plantas e animais

TAMANHODA CÉLULA

geralmente de 1 a 10 micrometros geralmente de 5 a 100 micrometros

METABOLIS-MO

aeróbico ou anaeróbico aeróbico

ORGANELAS poucas ou nenhumanúcleo, mitocôndrias, cloroplasto, reticulo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo, etc.

DNA DNA circular no citoplasmalongas moléculas de DNA contendo muitas regiões não codificantes: protegidos por uma membrana nuclear

RNA E PROTEÍNA

Sintetizados no mesmo compartimento

RNA sintetizado e processado no núcleo, Proteínas sintetizadas no citoplasma.

CITOPLASMAausência de citoesqueleto: fluxo citoplasmático, ausência de endocitose e exocitose

citoesqueleto composto de filamentos de proteínas, fluxo citoplasmático, presença de endocitose e exocitose

DIVISÃO CELULAR

cromossomos se separa atracado à membrana

cromossomos se separam pela ação do fuso do citoesqueleto

ORGANIZA-ÇÃO CELULAR

maioria unicelularmaioria multicelular, com diferenciação de muitos tipos celulares.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA APROXIMADA DE

UMA BACTÉRIA TÍPICA E UMA CÉLULA TÍPICA

DE MAMÍFERO:

COMPONENTE BACTÉRIA - E. COLI CÉLULA DE MAMÍFERO

Água 70 % 70 %

Íons Inorgânicos(Na, K, Mg, Ca, Cl, etc)

1 % 1 %

Pequenos Metabólitos 3 % 3 %

Proteínas 15 % 18 %

RNA 6 % 1,1 %

DNA 1 % 0,25 %

Fosfolipídios 2 % 3 %

Outros Lipídios --- 2 %

Polissacarídeos 2 % 2 %

Volume total da Célula 2 x 10^-12 cm cúbicos 4 x 10^-9 cm cúbicos

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

5 REINOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

DOMÍNIOS WOESE

TEORIA ENDOSSIMBIÔNTICA

A Teoria endossimbiótica foi popularizada por

Lynn Margulis, em 1981, em seu livro

Symbiosis in Cell Evolution.

Segundo Margulis, a célula eucariótica típica teria

surgido seqüencialmente, em 3 etapas:

1. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias

aeróbias, obtendo mitocôndrias;

2. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de

cianobactérias obtendo plastos;

3. proto-eucarionte tornou-se hospedeiro de bactérias

espiroquetas, obtendo cílios, flagelos e, mais tarde,

outras estruturas com base em microtúbulos como

os centríolos e citoesqueleto.

Algumas características das mitocôndrias que dão

suporte à Teoria Endossimbiôntica:

1. Têm basicamente do mesmo tamanho de

bactérias;

2. Possuem dupla membrana, de composição

lipídica parecida com as bactérias;

3. Possuem seu próprio DNA, diferente do nuclear,

e ele tem forma circular assim como as

bactérias;

4. A divisão mitocondrial parece com a reprodução

bacteriana.

Aparentemente todos os cloroplastos remontam ao

envolvimento de uma cianobactéria ancestral por um

proto-eucarionte.

Este seria o fenômeno endossimbiótico primário e teria

resultado na formação do cloroplasto clássico com duas

membranas (uma resultante da membrana plasmática

da cianobactéria e outra da membrana da vesícula de

endocitose da célula maior).

Teria sido assim que surgiram os cloroplastos das algas

verdes e vermelhas.

A TEORIA CELULAR TEM OS SEGUINTES

PRINCÍPIOS:

1. O DNA (Ácido Desoxiribonucléico) distingue os seres

vivos entre si, porque codificam a informação hereditária

e passam de geração a geração controlando o

funcionamento das células;

2. No DNA estão contidos os genes, que codificam os RNA

(Ácido Ribonucléico);

3. Os RNA, controlam a síntese das proteínas que compõem

as células e controlam o seu funcionamento;

4. As características celulares e sua capacidade metabólica

dependem das informações contidas nos genes.

OS PRINCÍPIOS CITADOS ANTERIORMENTE DEFINEM

AS DIFERENÇAS ENTRE EUBACTÉRIAS, ARCHEAS E

EUCARIOTAS:

1. Que a diferença entre estes grupos está nas sequências

dos genes (DNA) que controlam a codificação (RNA

ribossômico) – ribossomos - que controlam a síntese de

proteínas.

2. Existem também, diferenças entre membrana plasmática,

que têm estrutura lipídica diferente nos três grupos.

Assim podemos concluir que no estudo da teoria da evolução

celular: é necessário conhecer as estruturas celulares, a

classificação dos seres vivos, e entender que as características

e classificação das células são devidas a expressão dos

genes.

SONDAGEM

1. Diferencie o microscópio ótico do microscópio ótico

composto.

2. Qual a importância do desenvolvimento da teoria

celular?

3. Quais as principais biomoléculas que constituem uma

célula?

4. O que são os ácidos nucléicos?

5. Que relação podemos fazer entre o DNA e os genes?

6. Explique a teoria endossimbiôntica.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alberts et al. Biologia Molecular da Célula. ArtMedEditora. 2000.

Tortora et al. Microbiologia. ArtMed Editora. 2000.