1

Biosfera

- Ser vivo: ser que utiliza energia e matria do meio, necessrias sua manuteno e

crescimento, reage a alteraes do meio, reproduz-se e tem constituio celular.

- Caractersticas que definem um ser vivo: nascem, reproduzem-se, morrem, reagem a

estmulos, mantm o seu meio interno relativamente constante, interagem com o meio e

tm constituio celular (podendo ser unicelulares ou multicelulares).

- As relaes trficas esto na base da evoluo dos ecossistemas.

- Existe um ciclo constante de matria entre os componentes biticos e abiticos dos

ecossistemas.

- A energia transferida segundo um fluxo unidireccional, no voltando a entrar nos

componentes biticos.

- Apesar da grande biodiversidade existem caractersticas comuns a todos os seres

vivos, como por exemplo:

A- Os seres vivos adquirem matria e energia do meio.

B- Os seres vivos crescem.

C- Os seres vivos so sensveis a alteraes do meio ambiente.

D- Os seres vivos reproduzem-se.

E- Os seres vivos so constitudos por clulas, nem que seja s por uma.

2

Nveis de Organizao Biolgica

Figura 1

1. tomo unidade fundamental de toda a matria.

2. Molcula estrutura de tomos.

3. Clula unidade bsica da vida.

4. Tecido conjunto de clulas semelhantes, interdependentes, que realizam uma ou

mais funes no organismo.

5. rgo conjunto de tecidos que interactuam, realizando uma ou mais funes no

organismo.

6. Sistema de rgos grupo de rgos que, em conjunto, realizam determinadas

funes no organismo.

7. Organismo grupo de vrios sistemas de rgos interdependentes, que funcionam

como um todo.

8. Populao grupo de seres vivos da mesma espcie que vivem numa determinada

rea, num dado perodo de tempo.

3

9. Comunidade grupo de seres vivos de vrias espcies que interactuam numa

determinada rea, num determinado perodo de tempo.

10. Ecossistema conjunto de seres vivos que vivem numa determinada rea do meio e

das interaces recprocas que entre eles se estabelecem.

11. Biosfera subsistema que inclui todas as formas de vida existentes na Terra.

4

A Base Celular da Vida

- No planeta Terra existe uma grande variedade de espcies de seres vivos, que tm formas,

tamanhos, regimes alimentares, processos de reproduo e de locomoo diferentes.

- No entanto, todos os seres vivos so constitudos por uma nica unidade bsica a

clula.

- A clula ento a unidade bsica de todos os seres vivos.

At ao incio do sc. XVII o conhecimento dos seres vivos limitava-se,

fundamentalmente, a organismos macroscpicos A descoberta da clula s foi possvel

quando o avano tcnico permiti o aperfeioamento das lentes e a construo do

microscpio ptic composto (MOC) Numerosos investigadores interessaram-se, pelo

estudo de diverso materiais vivos; os pequenos avanos de uns constituam, para outros,

ponto de partida para estudos mais alargados. Simultaneamente, as tcnicas d

observao foram sendo melhoradas o que, por sua vez, tornou possvei observaes

mais minuciosas e rigorosas Foi longo o caminho que conduziu a uma das mais

importante generalizaes da Biologia a Teoria Celular.

Teoria celular

Princpio Unificador da Biologia

A clula a unidade bsica de estrutura e funo de todos os seres vivos.

Todos os seres vivos, dos mais simples aos mais complexos, so constitudos por

clulas, nas quais ocorre um conjunto de reaces qumicas necessrias manuteno

da vida.

Todas as clulas provm de clulas preexistentes, pois qualquer clula se forma por

diviso de uma outra.

A clula a unidade de reproduo e desenvolvimento dos seres vivos; numerosos

seres vivos formam-se por divises sucessivas a partir de uma nica clula ovo.

A clula a unidade hereditria de todos os seres vivos. na clula que est contida a

informao gentica que transmitida de gerao em gerao, durante os processos de

diviso celular, permitindo a continuidade das espcies.

Organizao celular

Uma das diferenas entre as clulas Procariticas e as clulas Eucariticas que

estas ltimas, possuem Organelos (estruturas celulares rodeadas por membrana).

5

Alguns exemplos de Organelos das clulas Eucariticas so o Ncleo, os

Vacolos, os Plastdios, as Mitocndrias e ainda os componentes do Sistema

Endomembranar.

Mas as clulas Eucariticas possuem tambm outras Estruturas celulares, como a

Membrana Celular, o Citoplasma, a Parede Celular, os Ribossomas, o Citoesqueleto, os

Centrolos e outras estruturas microtubulares (Clios e Flagelos).

- Clulas Procariticas: no apresentam um ncleo individualizado e perfeitamente

organizado.

Fig. 2 Clula Procaritica

- Clulas Eucariticas: ncleo organizado, individualizado e delimitado pela

membrana nuclear.

- Clulas eucariticas animais vs vegetais: enquanto que as clulas

vegetais possuem parede celular, plastos (cloroplastos, entre outros) e vacolos

que vo aumentando com a idade, as clulas animais no tm plastos nem parede

celular e os seus vacolos (quando existentes) so pouco desenvolvidos.

Fig. 3 Clula eucaritica animal

6

Fig. 4 Clula eucaritica vegetal

Constituintes celulares

- Membrana Celular Estrutura que rodeia o Citoplasma das clula, e como tal est presente em todas as clulas

- Citoplasma constituinte celular onde se encontram vrios organelos responsveis

por diversas actividades celulares. O citoplasma apresenta uma massa semifluida,

aparentemente homognea, onde se podem observar diversas estruturas, o hialoplasma.

- Mitocndrias organelo celular onde ocorrem importantes fenmenos de respirao

aerbia, constituindo locais de intensa produo de ATP (energia).

- Complexo de Golgi conjunto de sculos achatados associado a vesculas esfricas.

Armazena substncias de secreo.

- Lisossomas pequenas vesculas esfricas que se destacam do complexo de Golgi e

onde se acumulam enzimas digestivas.

- Retculo endoplasmtico uma via de comunicao das clulas. constitudo por

uma extensa rede de sculos achatados e de vesculas, distribudos no hialoplasma. So

os canais de circulao das clulas.

7

- Retculo endoplasmtico rugoso: tem ribossomas - sntese proteica.

- Retculo endoplasmtico liso: no tem ribossomas.

- Vacolos so cavidades delimitadas por uma membrana e que contm geralmente

gua com substncias dissolvidas, absorvidas pela clula ou elaboradas por ela. Locais

onde ocorre digesto intracelular.

- Incluses

- Incluses lipdicas: formadas por gotculas lquidas ou partculas

slidas.

- Gros de secreo: substncias segregadas por clulas glandulares e que

acabam por abandonar a clula.

- Clios e flagelos so organelos locomotores. Quando so finos e numerosos tm o

nome de clios, quando so longos e em pequeno nmero denominam-se por flagelos.

- Plastos grupo de organelos dinmicos, que s se encontram nas clulas das algas e

das plantas, onde ocorrem diversos tipos de metabolismo.

- Cloroplastos: so organelos geralmente ovides, que contm pigmentos

fotossintticos, nomeadamente clorofilas, da a sua cor verde.Aparentemente os

cloroplastos, quando observados ao microscpio, deslocam-se. Na verdade o

hialoplasma que, animado de movimentos de ciclose, arrasta passivamente os

cloroplastos.

- Ncleo organelo celular que contm a informao que regula as actividades

celulares. Est delimitado por um invlucro ou membrana nuclear.

- Parede celular - constituinte presente em algumas clulas, colocado exteriormente

membrana celular. de natureza celulsica, podendo ser posteriormente alterada a sua

composio.

Membrana Celular

(Plasmtica ou Citoplasmtica)

A MMembrana Celular a estrutura que rodeia o Citoplasma das clulas, e

como tal est presente em todas as clulas.

8

Membrana celular. (DIAS, A. G. e outros; 1999)

constituda por uma bicamada fosfolipdica, protenas (perifricas e

integradas), glicoprotenas e glicolpidos

Pode ainda conter colesterol.

Trata-se de uma membrana invisvel ao

microscpio ptico. No entanto, a sua

existncia pode pr-se em evidncia pela

resistncia que a superfcie da clula, oferece

ao ser atravessada por uma microagulha e

ainda pelo facto de a sua ruptura provocar a

sada do citoplasma para o exterior.

Membrana celular ao

microscpio ptico.

(FREITAS, M. e

outros; 1999)

9

a) Membrana celular ao microscpio electrnico.

b) Ampliao de a). (CRISTO, J. C. A. e outros; 1993)

Ao microscpio

electrnico,

facilmente

detectvel, apresentando-se

constituda por duas

bandas escuras

separadas por uma

banda clara.

Funes:

-Mantm a integridade da clula, assegurando

duas funes complementares:

-Limita exteriormente o citoplasma, separando o

meio intracelular e o meio extracelular.

- uma superfcie de troca de substncias, de

energia e de informao entre esses dois meios.

10

Citoplasma

Ao microscpio ptico, apresenta-se constitudo

por uma massa semifluida, um pouco mais

refringente que a gua e aparentemente homognea.

Citoplasma ao microscpio ptico.

(MARQUES, E. e outros; 2001)

Tem 85% de gua + ies e molculas orgnicas.

Esquema de uma

clula. (NPOLES, A.

M. e outros; 1999)

No seio do citoplasma,

possvel encontrar diversos

organelos dispersos.

Porm, a maioria deles

no visvel ao

microscpio ptico.

Funo:

- Constitui o meio fundamental das clulas, onde

ocorrem, total ou parcialmente, importantes vias

metablicas.

11

Ncleo

um dos

organelos

mais

saliente

da clula.

Ncleo com vrios poros nucleares em evidncia. (SILVA, A. D.

e outros; 1999)

Tem geralmente forma arredondada, mas pode ser achatado ou lobulado,

localizando-se frequentemente, no centro da clula

A: Clula com ncleo (microscpio electrnico). B:

Representao esquemtica do ncleo. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

Apresenta-se delimitado pelo Invlucro nuclear, que formado por

duas membranas: uma interna e uma externa, separadas pelo espao

perinuclear. Em alguns pontos, estas membranas unem-se,

constituindo os poros nucleares.

No interior do ncleo existe o nucleoplasma, e finos filamentos

emaranhados cromatina (que coram intensamente pelos corantes bsicos).

A cromatina constituda por DNA associado a protenas, constituindo

os cromossomas.

12

Em muitos casos so visveis um ou mais nuclolos (constitudos por

RNA e protenas).

Funo:

-Controlo das actividades celulares.

(Reproduo, sntese de novas molculas,

crescimento, etc)

Nota: Nem sempre se consegue identificar o ncleo, pois sendo a clula uma

entidade tridimensional, pode estar a observar-se um plano que no o

intercepta, o que no significa que o ncleo no seja observvel num outro

plano.

Parede celular

Nas clulas das plantas existe exteriormente membrana citoplasmtica, uma Parede

celular.

Parede celular de uma clula vegetal. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

de natureza celulsica, podendo a sua composio alterar-se durante a

diferenciao das clulas. As fibras de celulose (polissacardeo estrutural),

encontram-se unidas por uma matriz formada por protenas e polissacardeos.

As clulas podem comunicar entre si, por pequenas perfuraes da parede celular plasmodsmios.

13

Nota: A parede celular existe tambm nas clulas de muitos fungos e bactrias, embora com composio diferente da das plantas.

Vacolo

Vacolo de uma clula vegetal.

(microscpio electrnico). (SILVA, A. D.

e outros; 1999)

Os vacolos so estruturas rodeadas

por uma membrana tonoplasto.

Contm gua com substncias

dissolvidas, absorvidas pela clula ou

elaboradas por ela.

Nas clulas vegetais definitivas, a parede

celular apresenta, entre a parede primaria

(produzida quando a clula era jovem) e a

membrana citoplasmtica, uma parede

secundria.

Funes:

-Suporte e proteco (d uma certa

rigidez clula, oferecendo resistncia a

presses mecnicas).

-Possibilita a continuidade citoplasmtica

entre as clulas, atravs dos

plasmodsmios, que so locais onde se

movimenta gua e sais minerais.

14

Vacolos de uma clula animal e de uma clula

vegetal adulta. (PINTO, A. M. e outros; 1994)

Nas clulas animais e

nas clulas jovens da

plantas, so pequenos e

numerosos.

medida que as

clulas das plantas

envelhecem, os

vacolos vo

aumentando de

tamanho, acabando por

fundir-se num nico

vacolo que ocupa

quase toda a clula,

ficando o citoplasma,

com os organelos,

apenas numa zona

perifrica.

Evoluo dos vacolos em clulas vegetais. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

Nota: O vacolo tem origem no Retculo endoplasmtico ou no Complexo de

Golgi.

Funes:

-Armazenamento de compostos orgnicos

(protenas...) e inorgnicos, pigmentos que do cor

s clulas e s plantas (pigmentos azuis e

vermelhos das ptalas).

15

Plastdios

- Os Plastdios so organelos celulares caractersticos das clulas das

plantas

Possuem:

- um invlucro constitudo por duas membranas

- o estroma (matriz no interior), que contm DNA, RNA e

ribossomas (do tipo procaritico) Organelo semi-autnomo.

Nota: Os Plastdios so organelos semi-autnomos, na medida em

que no dependem completamente do ncleo, para realizarem as suas

funes, j que da sua constituio faz parte material gentico.

Funo:

- Elaboram e / ou acumulam determinadas

substncias.

Existem diferentes tipos de Plastdios. A sua classificao baseia-se

no tipo de material armazenado no seu interior e na presena /

ausncia de pigmentos:

-Por exemplo: Nas hidranjas, o vacolo muda de

cor, dando diferentes cores planta, conforme o

pH do solo, graas aos pigmentos antocinicos,

que possui no seu interior.

-Armazenamento de substncias venenosas, que

protegem a planta de predadores.

16

LEUCOPLASTOS - Plastdios incolores, sem pigmentos.

Amiloplastos acumulam amido. So abundantes em

certas sementes, razes e

caules.

Oleoplastos contm lpidos. (exp. frutos e

sementes oleaginosas).

Protenoplastos contm

protenas.

Amiloplastos. (NPOLES, A. M.

e outros; 1999)

CROMOPLASTOS - Plastdios coloridos, com pigmentos.

No tomate, os cromoplastos contm

grnulos ou agulhas de uma

substncia vermelha licopnio.

Noutros casos, os cromoplastos

encerram pigmentos amarelos, cor

de laranja, etc.

Cromoplastos. (NPOLES, A. M.

e outros; 1999)

17

CLOROPLASTOS - Cromoplastos que acumulam pigmentos

fotossintticos.

Plastdios ovides, que contm pigmentos fotossintticos, em especial

clorofila, que lhes confere a cor verde (exp. folhas e caules verdes).

Cloroplasto. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

Possuem um invlucro

constitudo por duas

membranas (como todos

os Plastdios).

A membrana interna, faz

invaginaes lamelares

que podem formar

vesculas achatadas os tilacides.

Estas formaes

empilham-se umas sobre

as outras formando o

granum (no plural

grana).

nestas membranas que

se encontram os

pigmentos

fotossintticos.

O sistema membranar

interno est mergulhado

num liquido gelatinoso estroma.

Cloroplasto a) Esquema; b) Microfotografia

Electrnica (x20000) (CRISTO, J. C. A. e

outros; 1993)

18

Funo:

- Fotossntese.

Nota: Movimentos de ciclose movimentos do citoplasma, que arrasta passivamente os cloroplastos.

Todos os Plastdios derivam de um plastdio indiferenciado o Proplastdio.

Os vrios tipos de plastdios podem interconverter-se durante o

desenvolvimento da planta. Por exemplo, no tomate, os cromoplastos

(vermelho) que se observam no fruto maduro, tm origem nos

cloroplastos (verde) do fruto imaturo.

Mitocndria

As mitocndrias so organelos celulares com forma variada, geralmente

em forma de bastonete

Mitocndria. (DIAS, A. G. e outros; 1999)

19

Tm duas membranas: uma externa e

uma interna, separadas pelo espao

intermembranar.

A membrana interna apresenta

invaginaes que formam cristas

mitocondriais (pregas que aumentam

muito a superfcie da membrana interna).

Para o interior da membrana interna,

existe uma matriz mitocondrial, onde se

encontram molculas de DNA e RNA e

ribossomas (do tipo procaritico)

Organelo semi-autnomo.

Microfotografia da ultra-

estrutura de uma

Mitocndria. (DIAS, A. G. e

outros; 1999)

Funo:

-Principais etapas da Respirao Celular (produo

de Energia)

Nota:

O nmero de mitocndrias varia com o tipo de clula, o tamanho e

a actividade celular .( 1 nas clulas de algumas espcies de algas;

1000 nas clulas do fgado, vrias dezenas de milhar em grandes

clulas como a amiba)

Sistema Endomembranar

O Sistema Endomembranar integra um conjunto de estruturas que se

relacionam entre si, directamente ou atravs da transferncia de vesculas:

Retculo endoplasmtico;

20

Complexo de Golgi;

Lisossomas;

Vacolos;

Invlucro nuclear;

Membrana celular

Retculo Endoplasmtico

O Retculo Endoplasmtico um organelo endomembranar constitudo por um

sistema de cisternas, vesculas e tbulos.

Retculo Endoplasmtico. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

21

Pode ser de

dois tipos:

- Retculo

endoplasmtic

o rugoso - com

ribossomas na

zona externa

das membranas

das cisternas.

- Retculo

endoplasmtic

o liso sem ribossomas.

Microfotografias de microscopia electrnica de

transmisso de Retculo Endoplasmtico rugoso (A) e de Retculo

Endoplasmtico liso (B). (DIAS, A. G. e outros; 1999)

Funo:

- Sntese de vrios compostos orgnicos (lpidos

e protenas) e no transporte de protenas e de

outras substncias, dentro da clula.

Complexo de Golgi

O Complexo de Golgi um organelo endomembranar constitudo por um conjunto de

cisternas e vesculas.

Complexo de Golgi. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

22

Lisossomas

Os Lisossomas so organelos esfricos com membranas simples, que

contm no seu interior enzimas hidrlases

Microfotografia de Lisossomas. (DIAS, A. G. e outros; 1999)

Funes:

-Intervm na decomposio de molculas e

estruturas celulares.

-Intervm tambm na morte das clulas.

Funes:

-Intervm na secreo e est relacionado com o

Retculo endoplasmtico.

-Nas plantas participa na produo da Parede

celular.

23

Ribossomas

Os Ribossomas so estruturas celulares pequenas, constitudas por duas sub-unidades:

uma maior e outra menor, que podem encontrar-se dispersas no citoplasma ou

associados ao Retculo endoplasmtico rugoso.

Ribossomas. A: Ribossomas isolados; B: Polirribossoma; C: Esquema. (SILVA, A.

D. e outros; 1999)

Microfotografia

de ribossomas.

(DIAS, A. G. e

outros; 1999)

Funo:

-Intervm na sntese proteica.

24

Centrolos

Os Centrolos so estruturas de arranjo microtubular,

constituda por 9 grupos de 3 microtubulos, apresentando o

conjunto um aspecto cilndrico.

S existem nas plantas inferiores e nos animais. Existem

dois por clula e situam-se prximo do ncleo.

Centrolos. 1: Corte longitudinal; B: Corte transversal.

(SILVA, A. D. e outros; 1999)

Funo:

-Intervm na diviso celular.

25

Citoesqueleto

Esquema tridimensional do Citoesqueleto. (CRISTO, J. C. A. e outros; 1993)

O Citoesqueleto uma rede com vrios tipos de fibras que se intercruzam no

citoplasma.: Microfilamentos, Filamentos e Microtbulos.

Tipos de fibras do Citoesqueleto.

(http://www.ncbi.nlm.nih_gov)

Citoesqueleto de uma clula

animal.

(DIAS, A. G. e outros; 1999)

26

Funo:

-Tem funes anlogas s do esqueleto de

certos organismos. Confere suporte mecnico a

algumas estruturas e mantm a forma das

clulas.

Clios e Flagelos

Os Clios e os Flagelos so expanses da superfcie celular, que no esto presentes

em todas as clulas.

Normalmente os flagelos so longos, relativamente s dimenses da clula e pouco

numerosos, enquanto que os clios so numerosos e curtos.

A- Protozorios com clios; B- Espermatozides com flagelos. (SILVA, A. D. e

outros; 1999)

Sob o ponto de vista estrutural, ambos so envolvidos por uma membrana

(membrana plasmtica) e na base possuem um corpsculo denominado corpo basal.

O corpo basal constitudo por nove grupos de trs microtbulos, dispostos

segundo uma superfcie cilindrica. Dois dos tbulos de cada grupo (dupla) prolongam-

se para a expanso, quer no clio, quer no flagelo.

27

Clio. (SILVA, A. D. e outros; 1999)

Funo:

-So responsveis pela locomoo (flagelos) ou

pelo movimento de materiais (clios).

Os movimentos dos clios so pendulares e os dos flagelos so ondulatrios.

28

Bibliografia:

CRISTO, J. C. e outros; A Terra e a Vida A Clula, Mdulo de Vida; 1 edio; Editora Replicao; Lisboa; 1993.

DIAS, A. G. e outros; Cincias da terra Vida, volume 2 10 ano; 1 edio; Areal Editores; Porto; 1999.

FREITAS, M. e outros; Natura 8 Ano; 1 edio; Porto Editora; Porto; 1999.

MARQUES, E. e outros; Tcnicas Laboratoriais de Biologia, Bloco I;

1 edio; Porto Editora; Porto; 2001.

NPOLES, A. M. e outros; Tcnicas Laboratoriais de Biologia,

Bloco I; 1 edio; Didctica Editora; Lisboa; 1999.

PINTO, A. M. e outros; Tcnicas Laboratoriais de Biologia I; 1

edio; Texto Editora; Lisboa; 1994.

SILVA, A. D. e outros (1999); Terra, Universo de Vida - 10 ano;

Porto Editora; Porto.

http://www.ncbi.nlm.nih_gov