Biologia
Celular
Professora Ana
Carolina
Biologia, a Ciência
da Vida
 O que é Biologia?
 Cinco ciências:
-
Citologia
-
Botânica
-
Zoologia
-
Genética
-
Ecologia
 Unidade estrutural e funcional.
 Tecido: agrupamento de células.
A Célula
 Órgão: conjunto de tecidos.
 Sistema: conjunto de órgãos.
 Organismo: conjunto de sistemas.
A Observação da Célula
 Microscópio óptico ou
eletrônico.
 Aumento de 250.000
vezes.
A Teoria Celular
 Todos os organismos são formados por células.
 Todas as reações metabólicas ocorrem em nível
celular.
 As células originam-se de células preexistentes.
 As células são portadoras de material genético.

Membrana plasmática: permeabilidade
seletiva.

Citoplasma: citosol e organóides
celulares.

Organóides celulares:
-
Retículo endoplasmático: distribui e
armazena substâncias.
-
Ribossomos: síntese protéica
-
Mitocôndria: respiração celular.
-
Lisossomos: digestão.
-
Complexo de Golgi: armazenamento
-
Centríolos: divisão celular

Núcleo: material genético.
A Organização da
Célula
Eucariontes e
Procariontes
A Composição Química da Célula
 Componentes Minerais
 Água: 65 a 70% do peso dos organismos.
 Sais minerais: líquidos intra extracelulares.
-
Cálcio: esqueleto, contração muscular e coagulação do sangue.
-
Magnésio e Ferro: fotossíntese e transporte de oxigênio para os
tecidos.
-
Sódio e potássio: condução do impulso nervoso.
-
Fosfato: componente dos ácidos nucléicos e processos energéticos.
 Componentes Orgânicos
-
Açucares: glicose, amido, celulose.
-
Proteínas: aminoácidos.
-
Lipídios: ácidos graxos, glicerol, triglicérides.
-
Ácidos nucléicos: DNA, RNA
A Membrana Plasmática
 Dupla camada lipídica.
-
Hidrofílica
-
Hidrofóbica
 Proteínas
 Glicocálix
As Funções e Especializações da
Membrana Plasmática
 Manter a integridade celular: processo de regeneração.
 Reconhecimento intercelular: afastamento ou união das células.
 Permeabilidade seletiva: trocas entre meio interno e externo. Ex:
entram água, oxigênio, nutrientes e saem gás carbônico e
substâncias tóxicas.
 Especializações:
-
Microvilosidades: expansões – absorção.
-
Invaginações de base: transporte de substâncias e muitas
mitocôndrias.
Os Contatos Intercelulares
 Desmossomos: botões adesivos nas membranas de
células vizinhas.
 Interdigitações: dobras na membrana, que se
encaixam.
 Junções estreitas ou oclusivas: vedam o espaço
intercelular.
 Junções comunicantes ou nexos: permite passagem de
íons e pequenas moléculas.
 Glicocálix: proteção e reconhecimento. Ex: rejeição.
A Permeabilidade Celular
 Transporte passivo: Sem gasto
de energia/ Direcionado pelo
gradiente de concentração.
-
Difusão simples: atravessam a
membrana a favor do gradiente
de concentração.
-
Difusão facilitada: substâncias
hidrófilas são carregadas por
proteínas carreadoras.
-
Osmose: difusão de água de
uma solução hipôtonica para
outra hipertônica, através da
membrana.
-
Proteínas-canal ou porinas:
permite a passagem dos íons
de acordo com a carga elétrica.
 Transporte passivo: Utiliza
energia “ATP”/ Contra ou
a favor do gradiente de
concentração.
-
Bomba de Sódio e Potássio:
diferentes concentrações de
íons que não se igualam,
por isso, a célula absorve o
potássio e libera o sódio
através da bomba
Fagocitose e Pinocitose
 Fagocitose
-
ingestão partículas
sólidas.
-
fagocitose
 Pinocitose
-
ingestão partículas
líquidas.
-
invaginação membrana
O Citoplasma
 Duas partes:
-
Citosol: solução aquosa –
água e sais minerais, túbulos,
filamentos.
-
Organóides: responsáveis tos
pelas atividades celulares.
Os Ribossomos
 Duas subunidades: RNA
ribossômico e proteínas.
 Polirribossomos: RNAm +
grupo de ribossomos.
 Funções: encadeamento dos
aminoácidos para síntese
protéica.
Retículo Endoplasmático
 Sáculos achatados
-
REG: membranas recobertas por
ribossomos.
-
REL: ausência de ribossomos.
 Funções: transporte, síntese e
armazenamento de substâncias.
Mitocôndrias

Funções: respiração aeróbia,
produção de ATP.
 Membrana interna:
-
Cristas mitocondriais:
invaginações da membrana.
-
Matriz mitocondrial: proteínas,
DNA e ribossomos.
-
Autoduplicação.
A Respiração Celular
 Moléculas orgânicas de alimento reagem com gás
oxigênio (O2), transformando-se em gás carbônico
(CO2) e água (H2O) e liberando energia.
C6H12O6 + O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + energia
 A energia liberada - armazenada em uma substância
chamada ATP (adenosina trifosfato) = fornecendo
energia para as mais diversas atividades celulares.
Complexo de Golgi
 Vesículas achatadas e circulares. Ausência de ribossomos.
 Funções: secreção de proteínas, síntese de glicoproteínas e
glicolipídios, formação do acrossomo, origem dos lisossomos.
Lisossomos
 Corpúsculo esférico.
 Funções:
-
Heterofágica: fagocitose ou
pinocitose.
-
Autofágica: renovação de
estruturas celulares, substituindo as
velhas.
-
Autolítica: digestão e desintegração
celular. Ex: cauda dos girinos.
Peroxissomos e a Catalase
 Bolsas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas
que degradam gorduras e aminoácidos.
 Possui enzima catalase.
2 H2O2 + Enzima Catalase → 2 H2O + O2
Citoesqueleto
 Rede de filamentos de três
tipos:
-
Microfilamentos.
-
Filamentos.
-
Microtúbulos.
 Microfilamentos: resistentes
às tensões.
 Filamentos intermediários:
manutenção da estrutura
celular.
 Microtúbulos: mantém a
estrutura celular, forma
centríolos, cílios e flagelos,
forma o fuso mitótico
Centrossomo
 NÃO envolvidas por
membrana.
 Participam do progresso de
divisão celular.
 Autoduplicáveis no
período que precede a
divisão celular
Cílios e
Flagelos
 Os cílios são curtos e
podem ser relacionados à
locomoção e a remoção
de impurezas.
 Os flagelos são longos e
também se relacionam a
locomoção de certas
células.
O Núcleo
 Função: armazenar o
material genético.
 Envoltório nuclear: dupla
camada lipídica e vários
poros.
 Nucleoplasma: líquido
comparado ao citosol.
O Nucléolo
 Formado por RNAr, pouco
DNA, proteínas e fosfolipídios.
 Função: síntese do RNAr dos
ribossomos.
A Cromatina
 Heterocromatina.
 Eucromatina.
Os
Cromossomos
 Cromatina condensada.
 Ocorre na divisão
mitótica.
Morfologia e Tipos de Cromossomos
 Metacêntrico: centrômero no
meio, dois braços de mesmo
tamanho;
 Submetacêntricos: centrômero
um pouco deslocado da região
mediana, dois braços de
tamanhos desiguais;
 Acrocêntricos: centrômero bem
próximo a uma das extremidades,
um braço grande e outro muito
pequeno;
 Telocêntricos: centrômero em um
das extremidades, tendo apenas
um braço.
Cariótipo
 Arranjados segundo dois
critérios:
-
Tamanho.
-
Posição dos centrômeros.
O Ciclo Celular
 Duas etapas:
-
Intérfase: G1(gap), S
(síntese) e G2 (gap).
-
G1 e G2: (transcrição
DNA).
-
Fase M: Mitose
Prófase
 Fase de início (pro = antes).
 O nucléolo começa a
desaparecer.
 Condensação dos
cromossomos.
 Formação do fuso mitótico.
Metáfase
 Fase do meio (meta = no
meio)
 Cromossomos duplicados em
cromátides.
 Grau máximo de
condensação.
 Cromossomos alinhados no
equador do fuso formando a
placa metafásica.
Anáfase
 Fase do deslocamento (ana
indica movimento ao
contrário)
 Divisão dos centrômeros.
 Separação das cromátides.
 Cromossomos em direção aos
polos do fuso.
Telófase
 Fase do Fim (telos = fim)
 Cromossomos
descondensam.
 Os nucléolos reaparecem.
 A carioteca se reorganiza
em cada núcleo-filho.
Citocinese

Separando as células.

Distribuição de organelas pelas duas células-irmãs.

http://www.youtube.com/watch?v=dVooC-i_ycY&feature=related
A Mitose na Célula Vegetal
 Ausência do centríolo.
 Divisão centrífuga da célula: centro para periferia.
 G1: 2n
 G2: 4n
 M = anáfase: 2n
A Meiose I
 Funções meiose: constância
numérica dos cromossomos e
recombinação gênica.
 Prófase I – Complexa e de longa
duração.
 Dividida em 5 estágios.
-
Leptóteno: cromossomos
duplicados em duas cromátides.
 Zigóteno (zygós = par): Pareamento
dos cromossomos homólogos; é um
pareamento ponto por ponto
conhecido como sinapse.
 Bivalente: cada par de homólogos
 Paquíteno (pakhús = espesso):
Cromossomos com alto grau de
condensação. Pode ocorrer crossingover.
 Diplóteno (diplós = duplo): Separação
dos homólogos nos quiasmas.
 Diacinese (dia = através; kinesis =
movimento): Terminalização dos
quiasmas . Desaparecimento do
necléolo e desintegração do envoltório
nuclear.
 Metáfase I – os cromossomos
homólogos pareados se dispõem
na região mediana da célula.
 Anáfase I – separação dos
cromossomos homólogos que,
duplicados, migram para os
polos.
 Telófase I
-
Cromossomos atingem os polos.
-
Fuso desintegra-se.
-
Duas células-filhas.
-
Cada cromossomo apresenta
duas cromátides.
Meiose II (segunda divisão
meiótica)
 Prófase II – Desintegração
envelope nuclear e formação
dos fusos meióticos.
 Metáfase II – Cromossomos
com duas cromátides cada
alinhanham-se no equador do
fuso
 Anáfase II – Disjunção das
cromátides que migram para os
pólos do fuso.
 Telófase II e citocinese –
Cromossomos descondensam.
Aparece envoltório nuclear e
nucléolo.
-
Formam-se 4 células-filhas.
-
http://www.youtube.com/watch?v=
F3mjDCCW_cU&feature=fvsr
Gametogênese
 Formação das células germinativas.
 Gameta feminino – gametogênese.
 Gameta masculino – espermatogênese.
Espermatogênese
 Quatro períodos:
-
Germinativo: espermatogônias
dividem-se ativamente por mitose.
-
Crescimento: espermatogônia –
espermatócito.
-
Maturação: espermatócito divisão
meiótica.
-
Espermiogênese: espermátide –
espermatozóide.
Ovogênese
 Três períodos:
-
Germinativo: ovogônias dividem-se
ativamente por mitose.
-
Crescimento: ovogônias - ovócitos I.
-
Maturação
Meiose I = ovócito I – ovócito II e
primeiro glóbulo.
Meiose II = ovócito II – óvulo e segundo
glóbulo.
Diferenças entre espermiogênese e
ovogênese
 Período germinativo: mais curto na ovogênese.
 Período de crescimento: mais lento na ovogênese.
 Período de maturação
-
Cada ovócito I produz um óvulo.
-
Cada espermatócito I produz quatro espermatozóides.
 Na ovogênese, não existe um período correspondente
ao da espermiogênese.
As Aberrações
Cromossômicas
 Mutações cromossômicas numéricas:

Euploidias: variação numérica do
conjunto básico de cromossomos.
-
Haploidia: um conjunto
cromossômico. Ex: indivíduos n –
macho de abelhas.
-
Poliploidia: conjunto de três ou mais
conjuntos cromossômicos. Ex:
indivíduos 3n – fêmea de drosófila.

Aneuploidias: variação numérica
de parte do grupo de
cromossomos.
-
Monossomia: perda de um único
cromossomo. Ex: Síndrome de
Turner.
-
Polissomia: acréscimo de de
cromossomos. Ex: Síndrome de
Down, Klinefelter, Triplo X.
-
Nulissomia: perda de um par de
cromossomos homólogos. É letal
para os diplóides
Síndrome de
Turner
 Cariótipo: 45, X.
 Sintomas: Baixa estatura,
ovários residuais, infantilismo
genital, pescoço alado,
anomalias nos dedos,
subdesenvolvimento dos
caracteres sexuais secundários.
Síndrome de
Down
 Cariótipo: 47, XX + 21 e 47,
XY + 21.
 Sintomas: QI de 15 a 29,
prega palpebral presente,
inflamação das pálpebras,
prega transversal contínua na
palma das mãos, uma única
prega no dedo mínimo.
Síndrome de
Klinefelter
 Cariótipo: 47, XXY.
 Sintomas: Testículos pequenos e
atrofiados, caracteres sexuais
masculinos pouco desenvolvidos,
corpo eunucoide e retardamento
mental.
Síndrome de
Edwards
 Cariótipo: 47, XX + 18 e 47,
XY +18.
 Sintomas: Retardo mental,
orelhas malformadas com
implantação baixa, mãos
fechadas, pés tortos, defeitos
cardíacos.
 Cerca de 90% dos afetados
morrem nos primeiros 6 meses
de vida.
Síndrome de
Patau
 Cariótipo: 47, XX + 13 e 47,
XY + 13.
 Sintomas: Deficiência mental,
surdez, lábio leporino, palato
fendido, anomalias cardíacas.
 A morte ocorre dentro de horas
ou dias.
Síndrome do Triplo X
 Cariótipo: 47, XXX.
 Sintomas: Subanormalidade
mental ou psicótica ou retardo
mental, genitália pouco
desenvolvida, férteis, aspecto
normal.
 Dois corpúsculos de Barr.
 Mutações cromossômicas estruturais:
fraturas e perdas cromossômicas.

Deficiência ou Deleção: perda de parte
do cromossomo.

Duplicação: a mesma seqüência de
genes aparece duas vezes.proveniente do
homólogo

Isocromossomos: um braço com
deficiência total e o outro com
duplicação completa.

Translocação: transferência de parte de
um cromossomo para um cromossomo
não homólogo.

Inversão: duas fraturas cromossômicas
seguidas da reconstituição com o
pedaço invertido.
Os Vírus
 Acelulares.
 Parasitas obrigatórios.
 Ácido nucléico envolto
por cápsula protéica.
 DNA, RNA ou ambos.
 15 a 350 nm.
Tipos de Vírus
A Replicação do Vírus
 Quatro etapas:
-
Adsorção: fixação do
vírus.
-
Penetração: DNA
penetra.
-
Eclipse: replicação do
DNA
-
Liberação: vírus capazes
de nova infecção.
Replicação dos Vírus Tumorais e
Retrovírus
AIDS
 Síndrome da Imunodeficiência
Adquirida.
 Vírus HIV
-
Material genético: RNA.
-
Retrovírus.
-
Afinidade ao CD4 –
multiplicação.
-
Sangue, secreções do corpo, SNC.
Doenças Causadas por Vírus
DOENÇA
TRANSMISSÃO
Catapora (varicela)
Contato pele com bolhas no ar contendo o vírus
Caxumba
Saliva do doente com o vírus Paramyxovirus sp
Dengue
Picada fêmea Aedes aegypti
Febre amarela
Picada da fêmea Aedes aegypti contendo o vírus
Gripe
Ar contaminado pelo Myxovirus influenzae
Hepatite
Contato pessoal, oral-fecal, transfusão sanguínea
Herpes
Contato íntimo com a superfície mucosa
Papiloma
Ato sexual
Poliomielite
Secreções faríngeas de doentes
Raiva
Saliva de animais doentes
Resfriado
Ar contaminado pelo parainfluenza ou rinovírus
Rubéola
Gotas muco ou saliva, secreções do nariz
Sarampo
Gotas muco ou saliva, secreções do nariz
Fim!