CITOLOGIA Aulas 12 - 15 | Biologia 1 | Professor João · • Selecionar os compostos que entram e...

Aulas 12 - 15 | Biologia 1 | Professor João

CITOLOGIA (BIOLOGIA CELULAR)

• As células são a menor unidade morfofuncional dos organismos vivos;• Teoria celular (Schwann)

• Todo ser vivo possui ao menos uma célula• Uma célula é originada a partir de outra célula• A células é a unidade básica de reprodução e transmissão de características

hereditárias

• Um ser humano possui mais de 30 trilhões de células distribuídas entre mais ou menos 200tipos de células, com formas e funções diferentes;

• Existem células macroscópicas, visíveis ao olho nu, e células microscópicas, que só podemser visualizadas com auxílio de microscópios.

Introdução à Citologia

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• Microscopia óptica (luz)• Micrômetro (μm): 1 μm = 10-3mm = 10-6m (0,000001m)

• Microscopia eletrônica (elétrons)• Nanômetro (nm): 1nm = 10-3 μm = 10-6mm = 10-9m (0,000000001m)• Angstrom (Å): 1Å = 10-1nm = 10-4 μm = 10-7mm = 10-10 m (0,0000000001m)

Microscopia

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• Toda célula, independente do tipo, possui trêscomponentes básicos:1) Membrana celular (ou plasmática): Delimita oconteúdo celular e permite a entrada e saída desubstâncias do interior da célula;

2) Citoplasma: Meio aquoso em que as reações dometabolismo celular acontecem;

3) Material genético (DNA e/ou RNA): Armazena asinformações genéticas e controla o metabolismocelular.

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Composição básica das células

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Células eucariotas e procariotas

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Componente Procariota Eucariota

Membrana celular SIM SIM

Citoplasma SIM SIM

Material genético SIM SIM

Ribossomos SIM SIM

Membrana nuclear NÃO SIM

Organelas membranosas NÃO SIM

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Eucariotos: células animal e vegetal

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Componente Vegetal Animal

Parede celular SIM* NÃO

Plastídios (Cloroplasto) SIM* NÃO

Vacúolos de suco celular SIM NÃO

Glicocálice NÃO SIM

Centríolos NÃO SIM

*Encontradas também em outros organismos.

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• A membrana plasmática é composta essencialmente por uma bicamada lipídica (fosfolipídios), proteínas e glicídios (compondo o glicocálix de células animais).

• Os fosfolipídios conferem fluidez à membrana plasmática (mosaico fluido).

MEMBRANA PLASMÁTICA

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• Delimitar o conteúdo celular.

• Selecionar os compostos que entram e saem da célula (permeabilidade seletiva).

• Proteger a célula contra agentes mecânicos ou infecciosos (glicocálix/parede celular).

• Auxiliar no processo de homeostase (equilíbrio do meio interno da célula).

Funções da membrana plasmática

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• O transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula, podendo serpassivo(quando não há gasto de energia) ou ativo (quando há gasto de energia).

• Transporte passivo: difusão simples, difusão facilitada e osmose.

• Transporte ativo: bomba de sódio e potássio.

Transporte de substâncias

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• (Concentração de A) > (Concentração de B): A é hipertônica emrelação a B.

• (Concentração de A) < (Concentração de B): A é hipotônica emrelação a B.

• (Concentração de A) = (Concentração de B): A e B são isotônicas.

Hipertônico, hipotônico e isotônico

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• Ocorre sempre a favor de um gradiente de concentração.

• Hipertônico → hipotônico.

• Não envolve gasto de energia;

Passivo: Difusão simples

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• É um tipo de difusão onde a célula utiliza as proteínas transportadoras, enzimas carreadoras ou permeases para o transporte de substâncias.

• Ocorre sempre a favor de um gradiente de concentração.

• Hipertônico → hipotônico.

• Não envolve gasto de energia.

Passivo: Difusão facilitada

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• É a passagem de solvente (água) através de uma membrana semipermeável de uma solução A para uma solução B.

• Ocorre a favor de um gradiente deconcentração.

• ↑ [ ] solvente → ↓ [ ] solvente

• Não envolve gasto energia e a velocidade depende da pressão osmótica.

Passivo: Osmose

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É um transporte que ocorre CONTRA o gradiente de concentração.• Hipotônico → hipertônico.

• Depende de um transportador de membrana (enzima) e envolve gasto de energia.

Transporte ativo: Bomba de Na+ e K+

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• Partículas muito grandes entram na célula por endocitose e saempor exocitose.

• O processo de endocitose é classificado como:• Fagocitose: quando a célula engloba partículas sólidas;

• Pinocitose: quando a célula engloba partículas dissolvidas em solvente.

Transporte em bloco

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PAREDE CELULAR

• Oferece sustentação e resistência à célula;

• Permeável à substâncias, sem capacidade seletiva;• Plasmodesmos

• Ocorre em:• Bactérias e cianobactérias (peptideoglicano);• Algas (celulose, carragenina, alginato, sílica);• Fungos (quitina);• Plantas (celulose, lignina, suberina).

Outros envoltórios celulares

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GLICOCÁLIX

• Formado por açúcares associados à lipídios (glicolipídios) e proteínas (glicoproteínas);

• Ocorre apenas em células animais;• Funções:

• Reconhecimento celular• Proteção e defesa• Determinação do tipo sanguíneo

Outros “envoltórios” celulares

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Especializações de membrana

• Microvilosidades: São dobras na membrana plasmática das células intestinais que aumentam a superfície de contato e a absorção de nutrientes;

• Desmossomos: São estruturas formadas pelas membranas de duas células, aumentando a adesão entre elas;

• Interdigitações: São dobras na membrana plasmática de células adjacentes, aumentando a união entre elas.

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• Protoplasma→ Procariontes: citoplasma→ Eucariontes: citoplasma + nucleoplasma (carioplasma)

• Citoplasma: hialoplasma (citosol) + citoplasma figurado (organelas)

CITOPLASMA

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• Solução coloidal (homogênea): água + outras moléculas (sais, proteínas...)• Estados físicos:

• Sol: partículas pouco agregadas (“gelatina quente”)• Gel: partículas muito agregadas (“gelatina fria”)

• Tixotropismo: alteração de estado físico do hialoplasma

• Funções do hialoplasma:• Meio de difusão para reações químicas• Sustentação interna• Movimentos celulares

• Ciclose: corrente citoplasmática• Ameboide: uso de pseudópodes em função de quimiotaxia

Hialoplasma

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Citoesqueleto

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O citoesqueleto é um emaranhado defibras proteicas que confere rigidez aocitoplasma da célula.

• Microtúbulos (tubulina)• Sustentação e proteção• Modificações celulares• Motilidade• Estrutura de organelas

• Microfilamentos (actina)• Organização do citoesqueleto• Motilidade• Adesão celular

• Filamentos intermediários (queratina)

RIBOSSOMOS

• Organelas presentes em todos os seres vivos, responsáveis pela síntese de proteínas;

• Dividem-se em duas subunidades, compostas por RNA ribossômico (RNAr) e proteínas.

Citoplasma figurado

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Conjunto de membranas lipoproteicas que podem apresentar-se de forma achatada ou tubular.

• O retículo endoplasmático pode ser subdividido em: retículo endoplasmático nãogranuloso (RENG) eretículo endoplasmático granuloso (REG).

• Nas cavidades do retículo endoplasmático ocorre a síntese e transporte de diversas substâncias.

Retículos endoplasmáticos

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• O REG recebe este nomepois possui muitos ribossomos aderidos à sua membrana.

• Os ribossomos da membrana do REG produzem proteínas, que serão transportadas dentro de vesículas para o complexo golgiense.

R. E. Granuloso (ou Rugoso)

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No RENG não há ribossomos aderidos à membrana, portanto a função dele não está relacionada a síntese de proteínas.

• O RENG realiza a síntese de lipídios e hormônios esteroides.

• É também responsável pela eliminação de substâncias tóxicas, como o álcool.

R. E. Não granuloso (ou Liso)

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Tem o formato de uma pilha de sacos achatados (dictiossomos) e pequenas vesículas esféricas.

• O complexo golgiense armazena temporariamente e modifica as proteínas e lipídios produzidos no RE, preparando-os para serem transportados para outras organelas ou para fora da célula.

• Também pode produzir carboidratos e alterar quimicamente o conteúdo armazenado em suas vesículas.

Complexo golgiense

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• São pequenas vesículas produzidas no complexo golgiense contendo enzimas digestivas produzidas no REG responsáveis pela digestão intracelular.

• Atuam juntamente com os fagossomos, formando vacúolos digestórios (lisossomo secundário).

• Os lisossomos podem ser usados pela célula para digerir seus próprios componentes (autofagia) ou destruir a célula (autólise).

Lisossomos

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• Os peroxissomos contém a catalase, enzima que decompõe o peróxido de hidrogênio (água oxigenada), que é tóxico para o organismo.

• As enzimas oxidantes dos peroxissomos atuam na desintoxicação do organismo.

Peroxissomos

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• Podem apresentar funções variadas, como, por exemplo, o vacúolo contrátil que permite a eliminação do excesso de água nos protozoários.

• Nas células vegetais os vacúolos de suco celular servempara armazenar diversassubstâncias.

Vacúolos

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• São pequenos cilindros presentes nas células, mas ausentes em vegetais.

• Participam da formação de cílios e flagelos nas células.

• São importantes no processo de divisão celular.

Centríolos

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• Surgem do alongamento de centríolos.• Cílios são curtos e numerosos, enquanto flagelos são longos e encontrados em

menor quantidade.• Relacionados à locomoção, circulação de líquidos e deslocamento de partículas.

Cílios e flagelos

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• São organelas que possuem DNA próprio, encontradas principalmente em células vegetais.

• Os principais tipos são:

• Leucoplastos: armazenam substâncias nutritivas

• Cromoplastos: têm pigmentos que conferem coloração à planta ou alga, relacionados à fotossíntese.

• O cloroplasto é um dos cromoplastos e, por possuir clorofila, está diretamente ligado àatividade fotossintética.

Plastos/Plastídios

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• São organelas de formato granular responsáveis pela produção de energia na célula;

• Possuem uma membrana externa e uma membrana interna;

• Assim como cloroplastos, mitocôndrias também apresentam DNA próprio;

• Na matriz mitocondrial há várias enzimas responsáveis pela respiração celular.

Mitocôndrias

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• Mitocôndrias e cloroplastos eram organismos procariontes que foramfagocitados por células eucariontes e passaram a viver de forma simbiótica;• Evidências que sustentam a teoria:

• Possuem DNA próprio.• Podem se autoduplicar de forma independente.• Possuem sistemas internos de membranas próprias.

Teoria endossimbiótica

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