Introducao citologia

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Introdução à Citologia


Introdução

A invenção do microscópio, no final do século XVI, revolucionou as ciências biológicas. Esse instrumento permitiu descobrir que os seres vivos, apesar de tão distintos quando observados a olho nu, têm em comum o fato de serem formados por células.

O aperfeiçoamento dos microscópios vem possibilitando aos cientistas conhecer detalhadamente a estrutura interna das células vivas, e esse conhecimento tem sido de fundamental importância para o desenvolvimento de todos os ramos da Biologia.


A Descoberta da Célula Influenciado pelas investigações de Leeuwenhoek, o inglês

Robert Hooke (1635-1703) construiu um microscópio dotado de duas lentes ajustadas nas extremidades de um tubo de metal. Ao contrário dos microscópios simples de Leeuwenhoek, de uma só lente, Hooke usou microscópios compostos, dotados de uma lente ocular, pela qual se olha, e uma lente objetiva, que vai próxima ao objeto observado.

Em 1665, Hooke observou fatias muito finas de cortiça (casca de certas árvores) e descobriu que a leveza desse material se deve ao fato de ele ser formado por grande número de caixinhas microscópicas vazias. Hooke chamou cada caixinha oca de cel, palavra inglesa que significa cela ou cavidade. Daí veio o termo célula, diminutivo de cela.



Em 1667, o botânico inglês Nehemiah Grew (1647-1712), na Inglaterra, e Marcello Malpighi (1628-1694), na Itália, descobriram que a parte interna e suculenta das plantas constituía-se de estruturas microscópicas semelhantes as células que Hooke observara na cortiça. Essas células, porém, eram cheias de um fluído gelatinoso e semitransparente, no início denominado protoplasma e, posteriormente, citoplasma. Malpighi verificou que os animais também compunham-se de células, porém mais moles e flexíveis que as das plantas.

A Descoberta da Célula


Em 1838, depois de estudar os trabalhos de diversos pesquisadores, o botânico Mathias Jakob Schleiden (1804-1881) concluiu que todas as plantas eram formadas por células.

Um ano depois o zoólogo Theodor Schwann (1810-1882) chegou à mesma conclusão para os animais: todos se compunham de células.

Fortalecia-se, assim, a idéia de que a célula era a unidade de que constituía todos os seres vivos. Essa generalização atribuída a Schleiden e Schwann, ficou conhecida como Teoria Celular.

A Teoria Celular


A formulação da teoria celular teve importância decisiva para o desenvolvimento da Biologia, porque permitiu reconhecer que seres tão diversos como a ameba e o ser humano têm grande semelhança no nível microscópico. Ambos são constituídos por células bastante parecidas, embora a ameba seja unicelular, isto é, formada por uma única célula, e uma pessoa seja multi ou pluricelular, formada por cerca de 10 quatrilhões de células.

A Teoria Celular

Segundo a teoria celular, a célula é a unidade morfofisiológica dos seres vivos. Em outras palavras, ela é o bloco básico estrutural (ou morfológico) e funcional (ou fisiológico) de qualquer organismo.

Assim, a partir do conhecimento dos processos vitais que ocorrem em todas as células, poderemos vir a entender melhor o funcionamento dos organismos como um todo.

A Teoria Celular



Os vírus são os únicos seres que não apresentam organização celular.

Eles são organismos relativamente simples, constituídos por uma única molécula de ácido nucléico (DNA ou RNA) associada a proteínas e, embora não sejam formados por células, não são exceções à Teoria Celular, pois necessitam obrigatoriamente de uma célula viva para se reproduzir.

Os Vírus



A Ultra-Estrutura das Células

O microscópio eletrônico revelou que existem dois

tipos fundamentais de células: as procariontes,

presentes em bactérias e cianobactérias (também

chamadas cianofíceas), e as eucariontes, presentes

em todos os outros seres vivos, incluindo algas,

fungos, protozoários, plantas e animais.


As Células Procariontes São Pobres em Membranas

Cápsula

Parede celular

Membrana plasmática

DNA do nucleóide

Ribossomos

Flagelo bacteriano


Escherichia coli(E. coli)

Cianobactéria

Células Procariontes


As Células Eucariontes São Compartimentadas

• Essas células apresentam duas partes morfologicamente bem distintas – o citoplasma e o núcleo.

• O citoplasma é envolto pela membrana plasmática, e o núcleo, pelo envoltório nuclear.

• Uma característica importante das células é sua riqueza em membranas, formando compartimentos que separam os diversos processos metabólicos graças ao direcionamento das moléculas absorvidas e às diferenças enzimáticas entre as membranas dos vários compartimentos.


Flagelo

CitoplasmaRetículo endoplasmáticorugoso

Ribossomo

Microtúbulos

Lisossomo

Mitocôndria

Complexode Golgi


Filamentos intermediários

Vesícula

Retículo endoplasmático liso

Ribossomo Vesícula

poro nuclearcromatina (DNA)

nucléoloenvoltório nuclear

NúcleoCélula Animal


Cloroplasto

Vacúolo central

RetÍculo endoplasmáticorugoso

Ribossomos

Microtúbulos(parte do citoesqueleto)

Parede celular

Mitocôndria

Complexo de Golgi


Filamentosintermediários

Retículo endoplasmáticoliso

Ribossomo livre

Vesícula

poro nuclearcromatina

nucléolo

envoltório nuclear

Núcleo

Célula Vegetal


Membrana Plasmática – É a parte mais externa do citoplasma e, portanto, separa-o do

meio extracelular.

– Tem cerca de 7 a 10 nm de espessura.

– Aparece nas eletrofotomicrografias como duas linhas escuras separadas por uma linha central clara. Esta estrutura trilaminar é comum às outras membranas encontradas nas células, sendo por isso chamada de unidade de membrana ou membrana unitária.

Estrutura da Célula Eucarionte


Caudas hidrofóbicas

Cabeças hidrofílicas

Cabeças hidrofílicas

Meio extracelular

Citoplasma

Fosfolipídio

Bicamadalipídica

Membrana Plasmática


Meio extracelular

citoplasma

filamentosprotéicos

proteína de reconhecimento receptor protéico

proteínatransportadora

sítio ligante

bicamadalipídica

fosfolipídio colesterol

carboidrato

Membrana Plasmática



Núcleo

1. Envoltório nuclear (sistema duplo de membranas)

2. Nucléolo: RNA ribossomal + proteínas básicas

3. Cromatina (DNA e proteínas)


Porosnucleares

Cromatina

Nucléolo

Envoltórionuclear

Núcleo


Poros nucleares

Núcleo

Núcleo


cromossomo

cromatina

Núcleo


Retículo Endoplasmático – Rede de vesículas achatadas, vesículas esféricas e

túbulos que se intercomunicam.– Esses elementos possuem uma parede formada por

uma unidade de membrana que delimita cavidades, as cisternas do retículo endoplasmático.

– Distinguem-se o retículo endoplasmático rugoso, ou granular, e o liso.



0,5 µm

Retículo endoplasmático liso

Vesículas

Ribossomos

Retículo endoplasmático rugoso

0,5 µm

Retículo Endoplasmático


R.E.Liso (REL) ou Agranular

R.E.Rugoso (RER), R.E. Granular, Ergastoplasma

Funções do R.E.LFunções do R.E.L

Síntese de esteróides como nas células da glândula adrenal;

Conjugação, oxidação e metilação para inativar certos hormônios e neutralizar substâncias nocivas e tóxicas, como nos hepatócitos;

Síntese de fosfolipídios para todas as membranas;

Participa da hidrólise do glicogênio, produzindo glicose para o metabolismo energético;

Acumula e libera íons cálcio nas células musculares estriadas.

Retículo Endoplasmático Liso


A principal função do retículo endoplasmático rugoso é produzir e secretar proteínas destinadas à exportação, ou para uso intracelular em organelas como os lisossomos, por exemplo.

Outras funções são a glicosilação inicial das glicoproteínas, síntese de fosfolipídios, a montagem de moléculas protéicas com múltiplas cadeias polipeptídicas e a proteólise da seqüência de aminoácidos, que é o sinal para a introdução das proteínas nas cisternas do retículo endoplasmático.

1 2

3

4Brotamento devesícula detransporte

Ribossomo

Cadeia de açúcar

Glicoproteína

Vesícula transportadora de (glico-) proteína

R.E. RUGOSO

Polipeptídeo

Retículo Endoplasmático Rugoso


0.5 µm

Ribossomos




Vesículas

0.5 µm Retículo Endoplasmático Liso

Retículo Endoplasmático Liso


Ribossomos

a. Associados com o RER.

b. Associados ao RNA mensageiro: polirribossomo.

c. Livres no citoplasma.



Complexo de Golgi

– É constituído por um número variável de vesículas circulares achatadas e por vesículas esféricas de diversos tamanhos.

a. Processamento e transporte de proteínas e lipídios.

b. Síntese e transporte de polissacarídeos.

c. Armazenamento, embalagem e eliminação de secreções.



Complexode Golgi

Vesículasdo RE

Vesículasbrotando

Complexo de Golgi


Lisossomos

– São vesículas derivadas do complexo de Golgi, de forma e tamanho variáveis e contendo diversas enzimas hidrolíticas.



R. E. Rugoso

Vesícula detransporte (contendo enzimas hidrolíticas inativas)

Aparelho deGolgi

MembranaPlasmática

LISOSSOMOS

“Alimento”

Fagocitose

Vacúolo Digestivo

Digestão

Lisossomoenglobandoorganelaenvelhecida

Lisossomos


São vesículas de membranas lipoprotéicas cheias de enzimas oxidantes.

Contêm a maior parte da catalase celular, enzima que converte o peróxido de hidrogênio (H2O2) em água e oxigênio.

São abundantes em células hepáticas, fibroblastos, leucócitos e células renais, sendo responsáveis pela decomposição de toxinas produzidas pelas células ou ingeridas.

Enzima Catalase

2 H2O2

2 H2O

O2

Exemplo de ação de enzimas do Peroxissomo

de 0,5 à 1,2 micrômetros

Estrutura da Célula Eucarionte: Peroxissomos Animais


São peroxissomos encontrados em certos protistas (Euglena, Tetrahymena) e sementes oleaginosas de vegetais superiores.

Contêm principalmente as enzimas do ciclo do ácido glioxílico, que participam da síntese de hidratos de carbono a partir de triglicerídeos acumulados nas sementes, ou então de acetato, no caso de protistas.

Os hidratos de carbono são usados como fonte de energia pela semente durante a germinação e para as necessidades energéticas usuais dos protistas.

Estrutura da Célula Eucarionte: Glioxissomos


Estrutura da Célula Eucarionte: Peroxissomos Vegetais

Os peroxissomos das folhas das plantas participam, junto com os cloroplastos, da fotorrespiração.

A fotorrespiração é um processo de oxidação de compostos resultantes da atividade fotossintética dos cloroplastos, formando principalmente hidratos de carbono como produto final.

Na fotorrespiração há consumo de oxigênio e produção de gás carbônico.

Esses peroxissomos possuem, entre outras enzimas, catalase, enzimas da β-oxidação dos ácidos graxos e ácido glicólico-oxidase.


Células Eucariontes: Organelas

Fontes de energia para as atividades celulares

Mitocôndrias liberam energia gradualmente das moléculas de ácidos graxos e glicose, provenientes dos alimentos, produzindo calor e, principalmente moléculas de ATP (adenosina-trifosfato).

a. Membranas externa e interna

b. Matriz/cristas

c. DNA e ribossomos próprios (auto-duplicação)


Membrana Externa

MITOCÔNDRIA

Espaço Intermembranoso

Membrana Interna

Cristas

Matriz

Mitocôndria

www.portaldasaulas.com.br5 µm


Cloroplastos – função: fotossíntese

1) Verde – contém o pigmento clorofila

2) estroma/granum (pilha de tilacóides)

3) DNA e ribossomos próprios (auto-duplicação)

4) Até 100 por célula

Células Eucariontes: Organelas

Fontes de energia para as atividades celulares


Cloroplasto Estroma

MembranasInterna e Externa

Granum

Espaço intermembranoso

Cloroplastos

Tilacóide


Cloroplastos isolados de Acetabularia acetabulum


Qualquer região do citoplasma envolvida por membrana lipoprotéica.

Tipos:

a) Vac. digestivos

Ex: fagossomo pinossomo vac.residual vac.autofágico

b) Vac. Vegetais Armazenam substâncias e controlam a osmose.

c) Vac. de Reserva nas células animais acumula:

- glicogênio - gordura

d) Vac. Pulsátil ou Contrátil Ocorre em protistas de água doce e controla a osmose.

Células Eucariontes: Vacúolos


Células Eucariontes Citoesqueleto

• Papel mecânico, de suporte, mantendo a forma celular e a posição de seus componentes.

• Estabelece, modifica e mantém a forma das células.

• É responsável também pelos movimentos celulares como contração, formação de pseudópodos e deslocamentos intracelulares de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos diversos.

• Os principais elementos do citoesqueleto são: os microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários.


MICROFILAMENTO FILAMENTOINTERMEDIÁRIO

MICROTÚBULO

Monômero de Actina

Subunidade FibrosaSubunidade de Tubulina

7 nm 10 nm25 nm

Filamentos do Citoesqueleto



Células Eucariontes

Depósitos citoplasmáticos

• Glicogênio

• Gotículas lipídicas

• Pigmentos (ex: melanina e lipofuscina)


Glicogênio


Gotículas Lipídicas


Melanina


Lipofuscina

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