INTRODUÇÃO À CÉLULA E MECANISMOS COMUM À VIDA

Aula 1LGN0117 – Biologia Celular

Maria Carolina QuecineDepartamento de Genética

mquecine@usp.br

REGRAS DA BOA CONVIVÊNCIA

• Não chegar atrasado;

• Evitar saidas desnecessárias da sala de aula

• Participar ativamente, perguntas - são muito bemvindas!!!

• Proibido o uso de celular (Lei n° 12.730, de 11/10/2007).

LGN0117 – BIOLOGIA CELULAR

Método de avaliação

1ª PROVA TEÓRICA: 11 de MaioAPRESENTAÇÃO DO TRABALHO: 29 de junho2ª PROVA TEÓRICA6 de Julho

Média final

Provas teórica 1 + Provas teórica 2 + Nota trabalho oral/3

Não haverá prova substitutiva ou repositiva;

Aprovado => 5,0 e frequência => 70%

TRABALHO FINAL

Buscando um melhor aproveitamento das aulas práticas e dadisciplina, você aluno utilizará a modelagem como ferramentade aprendizagem. Essa é uma atividade obrigatória, queconstituirá parte da avaliação da disciplina (0,3 da nota doconteúdo prático). Maiores detalhes em breve!!!

LGN0117 – BIOLOGIA CELULAR

1. Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. 2011 3ª Edição brasileira. Artmed, Porto Alegre. . Fundamentos da Biologia Celular. 843 p.

2. De Robertis, E.M.F.; Hib, J. 2015. Biologia Celular e Molecular. 16ª Edição. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro. 363 p .

3. Junqueira L.C.U. & Carneiro J. 2013. Biologia Celular e Molecular. 9a Edição. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro. 3644 p.

4. Lodish, H.; Berk, A.; Matsudaira, P.; Kaiser, C.A.; Krieger, M.; Scott, M.P.; Zipursky, L.; Darnell, J. 2011. Biologia Celular e Molecular. ª Edição. Artmed, Porto Alegre. 1244 p.

Capítulos no Xerox do Calq e Material disponível no STOA

O QUE EXISTE EM COMUM ENTRE OS ORGANISMOS?

a menor unidade de um organismo vivo (vida autônoma) é a célula;

as propriedades (morfologia e fisiologia) de um organismo dependem daspropriedades de suas células;

as células se originam unicamente a partir de outras células e sua continuidade semantém devido à transmissão de seu material genético ao longo das gerações(hereditariedade).

Biosfera

Ecossistemas

Comunidades

Populações

OrganismosÓrgãos

Tecidos

Células

Organelas

Moléculas

1. TEORIA CELULAR

Robert Hooke – (1665)

Antonie van Leeuwenhoek – (1670)

Mathias Schleiden (1838) - botânico

Células de cebola

Theodor Schwann (1839) - zoólogo

Células vermelhas dos sangue humano

Todas as plantas são constituídas por células.

Todos os animais são constituídos por células.

A célula é a unidadefundamental dos seres

vivos

Rudolf Virchow – (1850) patologista

Todas as células se originam de outras células

2. ORIGEM

3. PROCESSOS CELULARES

O QUE FAZ UM ORGANIMOS DIFERENTE DE OUTRO??

EXISTEM DOIS TIPOS CELULARES...

Estudos filogenéticos moleculares, baseados principalmente na sequênciado gene que codifica a

subunidade menor do ribossomo, separam os seres vivos em apenas três grandes grupos ou

domínios: Bacteria, Archeae, Eukarya. Os dois primeiros são constituídos por células

procariontes, e só o domínio Eukaryaapresenta células eucariontes (WOESE, 1977).

1.Presença de envoltório nuclear;

2. Tamanho das células e suas moléculas;

3. Tamanho e organização dos genomas;

4. Organização celular.

Procarioto X Eucarioto

COMO É POSSÍVEL DIFERENCIÁ-LOS?

Procarioto: organismo (geralmente unicelular) cujas células nãoapresentam um núcleo verdadeiro, delimitado por membranas.

Eucarioto: organismo (unicelular ou multicelular) cujas célulasapresentam núcleo verdadeiro.

1. QUANTO A PRESENÇA DE ENVOLTÓRIO NUCLEAR

Célula Procariótica Célula Eucariótica Animal

2. TAMANHO DAS CÉLULAS E SUAS MOLÉCULAS

Mínimo resolvível à vista desarmada

Mínimo resolvível pelo microscópio óptico

Mínimo resolvível pelo microscópio eletrônico

Vírus 50-100 nm

Procariotos0,1 - 10 µm

A maioria dos

eucariotos5 – 100 µm Levedura

5µmCélula humana

20 µm

Algumas células

maiores podem ser vista a olho

nú

Frog egg 1 mm

Protistas ciliados

0,25 mm

2. TAMANHO DAS CÉLULAS E SUAS MOLÉCULAS

O que faz um organismo diferente do outro?

3. TAMANHO E ORGANIZAÇÃO DOGENOMA

HIV tipo I -19.750 b

Escherichia coli5 Mb

Milho2.5 Gb Mamute

4.17 Gb

Humano 3 Gb

Eucarioto (planta)

4. ORGANIZAÇÃO CELULAR

Célula Eucariótica VegetalCélula Procariótica Célula Eucariótica Animal

MAS O QUE TODAS AS CÉLULAS TEM EM COMUM?

AS CÉLULAS CONSTROEM E DEGRADAM MOLÉCULAS

Trabulsi, 2008

ATP é a fontede energia!!

AS CÉLULAS ALTERAM SUAS FORMAS E SE MOVIMENTAM

AS CÉLULAS RECEBEM E EMITEM INFORMAÇÃO

Movimento, apoptose, defesa!

Proliferação

Sobrevivência

Diferenciação

AS CÉLULAS REGULAM SUA EXPRESSÃO GÊNICA

AS CÉLULAS CRESCEM E SE DIVIDEM

AS CÉLULAS MORREM

“In contrast to the laws of physics, those of biology are full of exceptions: as soon as a rule is discovered, a further discovery

shows an exception.”Antoine DanchinGenetics of Bacterial Genomes, Institute Pasteur,

Paris , France

Rickettsiae Chlamydia: são parasitas intracelularesIn

• são parasitas intracelulares obrigatórios;• células muito pequenas;• procariotos incompletos;• sem a capacidade de se autoduplicar independente da célula hospedeira;• faltam genes de metabolismo como por exemplo, vias de biosíntese de

aminoácidos

E OS VÍRUS?

Seres vivos?

DIVERSIDADE NO MATERIAL GENÉTICO

Onde aplico todo esse estudo?

Célula “Highlander”

Atualmente já foi produzido maisde 20 tons “HeLa cells”

http://ciencia.estadao.com.br/blogs/herton-escobar/atencao-este-alimento-contem-dna/

Teosinto Milho primitivo Milho atual

Nature Genetics, 40(6):800-804, 2008.

tomate selvagem(Lycopersicon pimpinellifolium )φ = 1 cm

MELHORAMENTO GENÉTICO

Mutantes de trigo com variação no

número de cromossomos

CITOGENÉTICA* Esclarecendo a origem de espécies vegetais

Trigo (Triticum aestivum ) Centeio (Secale cereale)

Triticale (Triticosecale)

X

Nova espécie, mas não produzida por Biotecnologia.

CRUZAMENTOS INTERESPECÍFICOS

CONTROLE DE PRAGAS AGRÍCOLAS

Planta

sadia

Planta

infectada com vírus

16.12.2006

Praia dos Namorados, Americana-SP

Cianobactérias x Toxinas

DIAGNÓSTICO AMBIENTAL

Engenharia Genética envolve:

Isolamento de genes; Modificação de genes para que “funcionem melhor” Preparar os genes para serem inseridos na nova espécie; Desenvolvimento dos transgênicos;

ENGENHARIA GENÉTICA

Animais transgênicos

ESTUDO DIRIGIDO

1. Definição de um organismo vivo; 2. Classificação dos seres vivos (Domínios e Reinos);3. Diferenças entre Eucariotos e Procariotos;4. Funções celulares;5. Importância da Biologia Celular. Exemplos.

LEITURA DA SEMANA

Livro:Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.;Roberts, K.; Walter, P. 2011. Fundamentos da Biologia Celular.3ª Edição brasileira. Artmed, Porto Alegre

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO À CÉLULA