a cÉlula. como entender a intrincada rede de interaÇÕes necessÁrias para a manutenÇÃo da vida?...
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A CÉLULA
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COMO ENTENDER A INTRINCADA REDE DE
INTERAÇÕES NECESSÁRIAS PARA A
MANUTENÇÃO DA VIDA?
Compreendendo a estrutura e o funcionamento das células
Michelangelo “A Criação”
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CITOLOGIA
• A área da Biologia que estuda a célula, no que diz respeito à sua estrutura e funcionamento.
Kytos (célula) + Logos (estudo)
As células são as unidades funcionais e estruturais básicas dos seres vivos!
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A célula é a menor unidade estrutural básica do ser vivo.
A palavra célula foi usada pela primeira vez em 1667 pelo inglês Robert Hooke.
Com um microscópio muito simples, ele observou pedacinhos de cortiça (tecido vegetal morto). Hooke percebeu que a cortiça era formada por numerosos compartimentos vazios.
A esses compartimentos ele deu o nome de célula, palavra diminutiva do latim cella que significa cavidade.
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CITOLOGIA• Microscópio óptico (até 2000 vezes);• Microscópio eletrônico (até 100 milhões de vezes);
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Teoria Celular1) Todos os organismos vivos são constituídos por uma ou mais
células;
2) As reações químicas de um organismo vivo, incluindo suas
reações de biossíntese ocorrem dentro das células;
3) As células originam-se de outras células;
4) As células contêm a informação hereditária dos organismos, e
esta informação é passada da célula parental para a célula filha.
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Citologia
• Os seres vivos formados por células podem ser divididos em:– Unicelulares: Seres vivos formados por uma única célula.
Ex: bactérias, algas e protozoários.
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Citologia
• Seres pluricelulares: seres vivos formados por muitas células. Ex: animais e vegetais.
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Formas das células
Esféricas
Fusiformes (alongadas)
Discóides
Estreladas
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MEDIDAS USADAS NO ESTUDO DAS CÉLULAS
cm = 10-2 mmm= 10-3 mm = 10-6 mnm = 10-9 m
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De acordo com a estrutura celular, os seres vivos dividem-se em dois grandes grupos:
PROCARIONTES
EUCARIONTES
Proto = Primitivo
Cario = Núcleo
Ontos = Ser
Eu = Verdadeiro
Cario = Núcleo
Ontos = Ser
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Células procariótica e eucarióticas
Parede celular
NÚCLEO
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Célula procarionte
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Célula eucarionte
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QUAIS AS DIFERENÇAS ENTRE:
• A fotossíntese e a respiração celular ocorre em membranas;
• A fotossíntese ocorre nos cloroplastos;
• A respiração celular ocorre nas Mitocôndrias;
CÉLULA PROCARIÓTICA: CÉLULA EUCARIÓTICA:
• Sem membrana nuclear;
• Ausência de organelos com membranas;
• Núcleo com membrana nuclear e nucléolo;
• Grande variedade de organelos com membranas;
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CÉLULA EUCARIÓTICA
SÃO TODAS AS CÉLULAS CUJOS CONSTITUINTES DO NÚCLEO, SE
ENCONTRAM SEPARADOS DO RESTO DA CÉLULA POR UMA MEMBRANA – MEMBRANA
NUCLEAR
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AS CÉLULAS EUCARIÓTICAS DIVIDEM-SE EM:
CÉLULAS EUCARIÓTICAS VEGETAIS
CÉLULAS EUCARIÓTICAS ANIMAIS
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As células procariontes se caracterizam pela ausência de membrana plasmática. Ao contrário dos eucariontes, não possuem uma membrana envolvendo os cromossomos, separando-os do citoplasma. Os seres vivos constituídos por estas células são denominados procariotas, compreendendo principalmente as bactérias, e algumas algas (cianofíceas /algas azuis).
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Por sua simplicidade estrutural e rapidez na multiplicação, a célula Escherichia coli é a célula procarionte mais bem estudada.
Ela tem forma de bastão, possuindo uma membrana plasmática semelhante à de células eucariontes.
Por fora dessa membrana existe uma parede rígida, com 20nm de espessura, constituída por um complexo de proteínas e glicosaminoglicanas.
Esta parede tem como função proteger a bactéria das ações mecânicas.
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Fonte:www.cynara.com.br
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• As células procariontes que realizam fotossíntese, possui em seu citoplasma, algumas membranas, paralelas entre si, e associadas a clorofila ou a outros pigmentos responsáveis pela captação de energia luminosa.
• Diferente das células eucariontes, os procariontes não possuem um citoesqueleto (responsável pelo movimento e forma das células).
• A forma simples das células procariontes, que em geral é esférica ou em bastonete , é mantida pela parede extracelular, sintetizada no citoplasma e agregada à superfície externa da membrana celular.
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• Célula Procarionte Esférica
Foto retirada do site: http://www.evim.ethz.ch/uebungen/praxis/u1/vorlage_hp/vorlage.html
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• Célula Procarionte em Forma de Bastonete
Foto retirada do site: http://www.terravista.pt/ilhadomel/3679/bacteria.html
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• A principal diferença entre células procariontes e eucariontes, é que esta última possui um extenso sistema de membrana que cria, no citoplasma, microrregiões que contêm moléculas diferentes e executam funções especializadas.
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• A célula eucariótica possui três componentes principais:
• O núcleo, que constitui um compartimento limitado por um envoltório nuclear.
• O citoplasma, outro compartimento envolvido por membrana plasmática, e a membrana plasmática e suas diferenciações.
• Esses três componentes possuem vários subcomponentes ou subcompartimentos.
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• Existe grande variabilidade na forma das células eucarióticas. Geralmente o que determina a forma de uma célula é sua função específica.
• Outros determinantes da forma de uma célula podem ser o citoesqueleto presente em seu citoplasma, a ação mecânica exercida por células adjacentes e a rigidez da membrana plasmática.
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• As células eucariontes são usualmente maiores e estruturalmente complexas.
• As organelas presentes no citoplasma possuem papéis específicos definidos por reações químicas.
• A presença ou ausência de determinadas organelas definirá se a célula é vegetal ou animal.
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Células procariontes Células eucariontes
Envoltório nuclear Ausente Presente
DNA Desnudo Combinado com proteínas
Cromossomas Únicos Múltiplos
Nucléolos Ausentes Presentes
Divisão Fusão binária Mitose e meiose
Ribossomas 70S* (50S + 30S) 80S (60S + 40S)
Endomembranas Ausentes Presentes
Mitocôndrias Ausentes Presentes
Cloroplastos Ausentes Presentes em células vegetais
Parede celular Não celulósica Celulósica em células vegetais
Exocitose e endocitose Ausentes Presentes
Citoesqueleto Ausente Presente
*S corresponde a unidades Sverdberg de sedimentação, que depende do tamanho molecular. Quadro retirado do livro: DE ROBERTIS - HIB - Bases da Biologia Celular e Molecular, 3ª edição, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.
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Estruturas das células• Basicamente uma célula é formada por três partes
básicas:– Membrana: “capa” que envolve a célula;– Citoplasma: região que fica entre a membrana e o núcleo;– Núcleo: estrutura que controla as atividades celulares.
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DIFERENÇAS ESTRUTURAIS
CÉLULA ANIMAL X CÉLULA VEGETAL
PAREDE CELULAR
CLOROPASTO
VACÚOLO
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Parede Celulósica
Memb. Plasmátia
Nucléolo
Cromatina
Cariteoca
Poro
Complexo de Golgi
MitocôndriaErgastoplasma
Ribossomo
Cloroplasto
Vacúolo
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Constituída por celulose e também por glicoproteínas (açúcar + proteína); juntas essas duas membranas formam uma estrutura muito resistente.
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CITOPLASMA
O citoplasma das células eucarióticas aparece sem estrutura visível mesmo quando examinado ao microscópio electrónico.
Corresponde ao meio interno da célula onde estão incluídas todas as suas estruturas.
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A função básica da membrana plasmática é regular a passagem e a troca de substâncias entre a célula e o meio em que ela se encontra. Também é função da membrana plasmática a proteção da célula.
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MEMBRANA CELULAR
As membranas celulares envolvem a célula, definem os seus limites e mantêm as diferenças essenciais entre o citoplasma e o meio extracelular.
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AO MICROSCÓPIO...
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Atua como transportador de substâncias. Há duas formas:
O R.E. liso, onde há a produção de lipídios, e O R.E. rugoso, onde se encontram aderidos a
sua superfície externa os ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas internamente para o Complexo de Golgi.
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Retículo Endoplasmático Liso Retículo
Endoplasmático rugoso
A
A
B
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AO MICROSCÓPIO...
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RIBOSSOMAS
Os Ribossomas são pequenas partículas que podem existir livres na célula ou associadas a outros organelos.
Intervêm na síntese proteica.
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AO MICROSCÓPIO...
RIBOSSOMAS
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Organela formada por duas membranas lipoprotéicas. Dentro delas se realiza o processo de extração de energia dos alimentos: Respiração celular.
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AO MICROSCÓPIO...
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São bolsas membranosas e achatadas, que podem transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático;
podem também eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por exemplo).
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AO MICROSCÓPIO...
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O núcleo geralmente tem forma esférica. Na maioria dos casos, ele fica no centro da célula. A sua função é comandar todas as atividades da célula, através das instruções fornecidas pelos genes.O núcleo possui:Membrana nuclear ou carioteca: uma membrana que o separa do citoplasma;Suco nuclear: um líquido que o preenche completamente;Nucléolos: são corpúsculos arredondados;Cromossomos: são responsáveis pela transmissão dos caracteres hereditários.
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São aglomerados de moléculas de RNA ribossômico, ou seja, RNA que entrará na composição dos ribossomos.
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Estrutura derivada do retículo endoplasmático que pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas outras substâncias.
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AO MICROSCÓPIO...
VACÚOLO
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APARELHO DE GOLGI
O Aparelho de Golgi é constituído por uma série de cisternas dispostas paralelamente.
Localiza-se próximo do núcleo ou do centro da célula.
A sua função está associada ao armazenamento de substâncias.
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PLASTÍDIOS
Os plastídios estão presentes em todas as células vegetais vivas. Existem diferentes tipos de plastídios: Leucoplastos, Oleoplastos, Cromoplastos, Cloroplastos, Amiloplastos...
Os Cromoplastos são um tipo de plastídio constituído por substâncias coloridas, que lhe conferem uma cor vermelha, amarela ou alaranjada.
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Organela que é a sede da fotossíntese, pois contém moléculas de clorofila que capturam a luz solar e produzem moléculas como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para a geração de energia.
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Os Cloroplastos fazem a fotossíntese durante as horas de luz diurna. Os produtos da fotossíntese são usados directamente pelas células para a biossíntese.
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O amiloplasto , acumula amido em tecidos de reserva. Em algumas plantas, tal como batatas, os amiloplastos podem crescer tanto que chegam a ocupar quase toda a célula.
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CÉLULA EUCARIÓTICA VEGETAL
Aparelho de Golgi
Retículo Endoplasmático
Rugoso
Cloroplasto
Mitocôndria
Núcleo
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IMAGEM AO MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO
Mitocôndrias
Núcleo
Cloroplastos
Vacúolo
Nucléolo
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As células vegetais distinguem-se das animais pela existência de:
Uma estrutura semi-rígida denominada Parede Celular, que confere protecção e apoio mecânico à célula.
No citoplasma das células vegetais existem Plastos e Vacúolos para além de todos os outros organelos característicos das células animais.
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Organela FunçãoParede celular Proteção e suporte.
Núcleo Comanda a estrutura e a atividade das células.
Ribossomas Síntese proteica.
Cloroplastos Realizam a fotossíntese.
Mitocôndrias Respiração celular.
Retículo Endoplasmátic
o
Síntese de proteínas, lipídios e hidratos de carbono
Complexo de Golgi
Secreção de enzimas e outras moléculas.
Vacúolo Variável