Este documento apresenta um resumo sobre biologia celular, introduzindo os principais conceitos de citologia e microbiologia. Aborda a origem da vida, a teoria da abiogênese e biogênese, a teoria celular de Schleiden e Schwann, as estruturas e organelas celulares como ribossomos, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos e mitocôndrias. Também explica os tipos de células, membranas, transporte de substâncias, e processos como fagoc
1. AULA 1
INTRODUÇÃO A BIOLOGIA,
CITOLOGIA E MICROSCOPIA
BIO = VIDA
LOGIA = ESTUDO
CITO = CÉLULA
MICRO = PEQUENO
SCOPIEN = VER
Prof. Eduardo
2. • ORIGEM DA VIDA
• Até o século XIX, imaginava-se que os seres
vivos poderiam surgir da matéria bruta, de uma
forma espontânea.
• Oriunda da Grécia antiga, essa teoria foi
proposta por Anaximandro há 2.000 anos e
divulgada por Aristóteles, era conhecida pôr
geração espontânea ou abiogênese.
• Supunham a existência de um "princípio
ativo", "força" capaz de comandar a
transformação do material inanimado em seres
vivos.
3. • O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19
a.C.), garantia que moscas e abelhas nasciam
de cadáveres em putrefação.
• Na Idade Média, Aldovandro afirmava que, o
lodo do fundo das lagoas, poderiam, poderiam
nascer patos e morcegos.
• No século XVII, o naturalista Jan Baptiste van
Helmont (1577-1644), de origem belga,
ensinava como produzir ratos e escorpiões a
partir de uma camisa suada, germe de trigo e
queijo.
4. • Abiogênose X biogênese
• No sec. XVII, Francesco Redi elaborou
experiências refutando a geração espontânea.
Colocou pedaços de carne no interior de
frascos, deixando alguns abertos e fechando
outros com uma tela.
• Observou que o material aberto atraía moscas,
e que depois de algum tempo, notou o
surgimento de "vermes" a carne.
• Nos frascos fechados onde as moscas não
tinham acesso à carne em decomposição,
esses "vermes" não apareciam .
• Nos frascos abertos, os vermes se
transformavam em moscas.
5.
6. • Redi favoreceu a biogênese, teoria segundo a
qual a vida se origina somente de outra vida
preexistente.
• Quando Anton van Leeuwenhoek observou
pela primeira vez os micróbios, reavivou a
teoria da geração espontânea.
• Experiências de Needham X Spallanzani
• No final do séc. XVIII, John Needham (1713-
1781) utilizou várias infusões, em frascos que
foram fervidos por 30 min. e tampados. Ele
Observou o surgimento de microorganismos,
que segundo ele, surgiram pela geração
espontânea.
7. • Por outro lado, Lazzaro Spallanzani (1729-
1799) ferveu durante uma hora as infusões e
colocou-as em alguns frascos cuidadosamente
selados. Não se verificou que a proliferação de
microrganismos.
• No entanto, Needham não aceitou estes
resultados, alegando que a excessiva fervura
teria destruído o principio ativo.
• A polêmica prosseguiu até 1862, quando um
brilhante experiemento conduzido por Louis
Pasteur (1822-1895) resolveu definitivamente a
questão.
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9. • Pasteur colocou diversas infusões em balões de vidro
nos quais alongou os pescoços dos balões á chama,
de modo a que fizessem várias curvas.
• Ferveu os líquidos até que o vapor saísse livremente
das extremidades estreitas dos balões. Verificou que,
não se forma contaminados por microrganismos.
• Para eliminar o argumento de Needham, quebrou
alguns pescoços de balões, verificando que
imediatamente os líquidos ficavam infestados de
organismos.
• Ficou definitivamente provado que, nas condições
atuais, a Vida surge sempre de outra Vida,
preexistente ou Biogênese
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11. • Mas, como surgiu a Vida pela primeira vez ?
• Hipótese Criacionista/Fixista: Obra imutável de
de uam divindade.
• Panspermia cósmica: Vida veio do espaço
• Hipótese Evolucionista: A vida surgiu na Terra
a partir da evolução de moléculas orgânicas.
• Dentro da visão evolucionista, a teoria mais
aceita é a teoria de Oparin/Haldane(1936) ou
hipótese heterotrófica:
12. • Na atmosfera primitiva do nosso planeta,
existiriam metano, amônia, hidrogênio e
vapor de água.
• Sob altas temperaturas, em presença de
centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais
gases teriam se combinado, originando
aminoácidos, eram arrastados para o mar.
• Submetidos a aquecimento prolongado, os
aminoácidos combinavam-se uns com os
outros, formando proteínas.
• Surgia uma "sopa de proteínas" nas águas
mornas dos mares primitivos.
• As proteínas dissolvidas em água formavam
colóides. Os colóides se interpenetravam e
originavam os coacervados.
13.
14. • Os coacervados englobavam moléculas de
nucleoproteínas. Depois, organizavam-se em
gotículas delimitadas por membrana
lipoprotéica. Surgiam as primeiras células.
• Essas células pioneiras eram muito simples e
ainda não eram capazes de realizar a
fotossíntese, sendo portanto, heterótrofas
fermentadoras e anaeróbicas.
• Posteriormente surgiram as células autótrofas
e em conseqüência disso os organismos
aeróbicos
• Oparin não teve condições de provar sua
hipótese.
15. • Mas, em 1953, Stanley Miller, colocou num balão de
vidro: metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
Submeteu-os a aquecimento prolongado e a
descargas elétricas onde notou o aparecimento de
aminoácidos.
17. • 1665: Robert Hooke observa pequenos
compartimentos em fatias de cortiça, os quais
chamou de células. Considerado o descobridor
destas.
• 1673: Anton van Leeuwenhoek: observa células
vivas que chamou de animáculos (microrgasnismos).
• 1838: Matthias Schleiden e Theodor Schawann
formulam a Teoria Celular:“Todos os seres são
formados por células”
• 1855: Rudolf Virchow complementa a teoria celular:
“todas as células vem de células preexistentes”
23. Teoria celular Todos os seres são
formados por
células
Toda célula tem
metabolismo
próprio
Toda célula vem
de outra
preexistente
Toda célula tem
material genético
25. Tipos de Células:
• Célula Prócariotica: Não possuem núcleo
organizado (material genético solto no
citoplasma) e nem organelas com membranas
(possuem apenas ribossomos). Ex. Bactérias e
cianobactérias
• Célula Eucariótica: Possuem núcleo
organizado ou verdadeiro(carioteca contendo o
material genético e organelas membranosas
(mitocôndrias complexo de Golgi, etc.) Ex.
Células animais e vegetais.
32. • Citoplasma: (citosol ou hialoplasma), 55% do vol. Celular,
formado por águas íons, e substâncias para síntese de
proteínas.
• Ribossomos: pequenos grânulos formados por RNA e
proteínas onde acontece a síntese de proteínas.
33. • Polirribossomos: vários ribossomos unidos a um RNA
produzindo várias iguais proteínas ao mesmo tempo.
34. • Reticulo Endoplasmático Rugoso (RER): Sistema
membranoso de canais derivados da carioteca, serve para
transportar substâncias pela célula. Possuem ribossomos
(síntese de proteínas).
• Reticulo Endoplasmático Liso( REL): Sistema membranoso
de canais que transportam substâncias Não possuem
ribossomos Fazem síntese de subs. lipídicas como hormônios
esteróide) e realizam a degradação de drogas e álcool no
fígado.
35. • Complexo golgiense (golgi): conjunto de sáculos
membranosos, serve para modificar (glicosilação) empacotar
(lisossomo) e endereçar proteínas (secreção celular).
36. • Complexo golgiense: formação do fragmoplasto, que forma a
parede celular inicial das células vegetais.
37. • Complexo golgiense: formação do acrossomo (vesícula cheia
de enzimas) que ajuda penetração do espermatozóide.
38. • Lisossomo: Derivado do Golgi, faz digestão intracelular,
autofagia (reciclagem de organelas) inúteis e combate a
invasores.
41. • Lisossomo: autólise: quando lisossomos se rompem liberando
enzimas que destroem células saudáveis (necrose).
Responsável pela formação das patas o girino pela dissolução
da cauda.
42. • Citoesqueleto: formado por polímeros protéicos de
microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários.
Ligados ao formato das células e aos movimentos celulares.
43.
44.
45. • Centríolos: Estruturas composta por microtúbulos protéicos
entra na formação de cílios e flagelos celulares
48. • Peroxissomo: sáculo derivado do retículo liso, serve
para degradar água oxigenada (peróxido de
hidrogênio)
• 2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2
49. • Mitocôndria: Organela de dupla membrana, possui um líquido
interno (matriz mitocondrial, dobramentos da membrana
interna (cristas mitocondriais), e ribossomos próprios. Produz
ATP (energia) a partir da quebra da glicose.
52. Estrutura e Funções das Membranas
• Constituída por uma bicamada de
fosfolípides, proteínas e um pouco de
colesterol. (Lipoprotéica).
• A bicamada forma uma bicamada fluida onde
estão imersas proteínas globulares e
glicoproteínas. O colesterol modera a fluidez
• Esta estrutura permite a movimentação das
moléculas (Modelo do Mosaico Fluido, Singer
e Nicolson, 1972).
53.
54. • Devido as suas características, as
membranas facilitam a passagem de
pequenas moléculas hidrofóbicas como O 2 C
O2 e água e dificulta a passagem de grandes
moléculas e íons.
• Para estas, existem proteínas especiais que
atravessam a membrana e funcionam como
“portas” ou “canais”. (Proteínas Canais ou
Transportadoras).
• Dizemos portanto que as membranas
possuem permeabilidade seletiva.
55.
56. • Moléculas de açúares associadas a proteínas
(glicoproteínas) ou a lipídios (glicolipídios)
formam um emvoltório externo à M.P., o
glicocálix ou glicocálice.
• A função do glicocálix é de:
• A) reconhecimento (cada tipo celular possui
um glicocálix próprio, e que também varia de
indivíduo para indivíduo).
• B) proteção e adesão entre as células de um
mesmo tecido.
57.
58. Tipos de Transporte na Membrana
• A) Transporte Passivo: sem gasto de
energia, ocorre naturalmente, a favor do
gradiente de concentração. Ex: Difusão
(equilíbrio das substâncias em um meio),
Osmose (difusão da água) e a difusão
facilitada (feita por proteínas de canal).
• B) Transporte Ativo: com gasto de energia, é
“forçado” ou contra o gradiente de
concentração. Ex.: Bomba de sódio e
Potássio
59. • A) Difusão passagem de solutos pela membrana
do meio de maior concentração para o de menor
concentração (a favor do gradiente ou equilíbrio de
concentração).
60. • A) Difusão facilitada: passagem de solutos pela
membrana com a ajuda de proteínas canais ou
transportadoras.
61. • A membrana é totalmente permeável a água e ao
O2 e CO2 e impermeável a íons e mol. orgânicas
62. • Osmose (difusão da água) :passagem de solventes
pela membrana semipermeável do meio de menor
concentração para o de maior concentração (a favor
do gradiente ou equilíbrio de concentração).
63.
64. • Transporte Ativo: com gasto de energia, é
“forçado” ou contra o gradiente de concentração.
Ex.: Bomba de sódio e Potássio
66. • Processos de Endocitose (entrada)
• A) Fagocitose (grandes estruturas sólidas): Emissão
de pseudópodes (prolongamentos da membrana) e
posterior digestão intracelular.
• B) Pinocitose (grandes estruturas líquidas):
invaginação da membranae posterior digestão
intracelular.
• Pseudópode fagossomo vacúlo digestivo
(união do fagossomo com o lisossomo) vacúolo
residual (clasmocitose).
• Processo de Exocitose (saída)
• A) Clasmocitose ou excreção celular
67.
68.
69.
70.
71. Especializações da
membrana:
I- microvilosidades (aumenta
área de absorção).
II- Desmossomo: adesão
celular.
III- Interdigitação: adesão
celular.
72. Parede da célula vegetal: Se forma na telófase.
Bolsas membranosas oriundas do aparelho de Golgi, repletas
de pectinas, acumulam-se na região central da célula em
divisão e se fundem, originando uma placa, o fragmoplasto.
o fragmoplasto vai crescendo pela fusão de bolsas de pectina.
Forman-se pontes hiloplasmáticas, os plasmosdesmos (pontes
citoplasmáticas).
73. O fragmoplasto atua como uma espécie de “forma” para a
construção das paredes celulósicas.
A camada de pectinas, que foi a primeira separação entre as
células-irmãs, atua agora como um cimento intercelular,
passando a se chamar lamela média.
74. A parede da célula vegetal é constituída por longas e
resistentes microfibrilas de celulose (polissacarídeo)
As microfibrilas de celulose mantêm-se unidas por
uma matriz formada por glicoproteínas (proteínas
ligadas á açucares) e por dois outros polissacarídeos,a
hemicelulose e a pectina. .
75.
76. A parede celulósica secretada logo após a divisão celular é
a parede primária.
Essa parede é elástica e acompanha o crescimento celular.
Depois que a célula atingiu o seu tamanho e forma definitivos,
ela secreta uma nova parede internamente à parede primária.
Essa é a parede secundária.