Professor • Otaviano Netto
Aluno (a): _____________________________________
01
19/02/2013
Biologia
Introdução ao Estudo da Citologia
Os antigos filósofos e naturalistas, especialmente Aristóteles na
Antiguidade e Paracelso no Renascimento, chegaram à conclusão de
que “todos os animais e vegetais, por mais complicados que sejam,
estão constituídos por uns poucos elementos que se repetem em
cada um deles”. Referíam-se às estruturas macroscópicas de um
organismo, como as raízes, folhas e flores comuns aos diferentes
vegetais e aos segmentos ou órgãos que se repetem no reino animal.
Muitos séculos mais tarde, é que foi descoberto que atrás desta
estrutura macroscópica existe todo um mundo de dimensões
microscópicas.
História
A Citologia (atualmente, denominada de Biologia Celular) é um
dos ramos das ciências naturais. Sua história está intimamente
relacionada com o desenvolvimento das lentes ópticas e à
combinação destas para construir o microscópio composto (do grego
mikros, pequeno; skopein, ato de ver, examinar).
A História das lentes
Não se sabe ao certo quando as lentes foram inventadas. Já em
721 a.C, há relato de um cristal de rocha recortado com propriedades
de ampliação. Contudo, as lentes passaram a ser realmente
conhecidas e utilizadas por volta do ano 1280, na Itália, com a
invenção dos óculos. Com sua rápida popularização, logo começaram
as primeiras experiências de combinação de lentes para aplicação em
instrumentos de ampliação de imagens, resultando na criação do
primeiro microscópio composto (duas ou mais lentes).
O objeto de cristal da rocha conhecido como lente de Lanyard,
datado de 721 a.C., pode ter sido a primeira lente criada pelo
homem
O surgimento do microscópio
O crédito pela invenção do microscópio é dado ao holandês
Zacharias Jansen, por volta do ano 1595. Como era muito jovem na
época, é provável que o primeiro microscópio, com duas lentes,
tenha sido desenvolvido pelo seu pai, Hans Jansen. Contudo, era
Zacharias quem montava os microscópios, distribuídos para realeza
européia. No início, o instrumento era considerado um brinquedo,
que possibilitava a observação de pequenos objetos.
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Zacharias Jansen e um microscópio que, acredita-se, tenha sido
fabricado por ele. O modelo foi encontrado na Holanda, no século
XVI.
Teoria Celular
O nome célula (do grego kytos, célula; do latim cella, espaço
vazio) foi empregado pela primeira vez, pelo cientista ingles Robert
Hooke em 1665, ao observar a textura da cortiça utilizando lentes de
aumento.
Estas observações, repetidas por Grew e Malpighi em diversos
vegetais, foram examinadas somente as cavidades, “utrículos” ou
“vesículas”, constituidas pela parede celulósica. No mesmo século e
no início do seguinte, Leeuwenhoek (1674) observou a existência de
várias células livres, tais como espermatozóides, eritrócitos, etc.
Quase dois séculos depois, o enunciado da Teoria celular
(Schwann, 1839), a mais ampla e fundamental de todas as
generalizações biológicas, está diretamente relacionado com a origem
da Biologia celular. Estabelece que os seres vivos, animais, vegetais ou
protozoários são constituídos, sem exceção, por células e produtos
celulares. Essa teoria resultou de numerosas pesquisas iniciadas no
princípio do século XIX e, conduziram ao botânico Schleiden em 1838 e
ao zoólogo Schwann em 1939 a estabelecê-la definitivamente.
A Teoria celular estabeleceu que cada célula se forma por
divisão de outra célula. Com o progresso da Bioquimica, foi
demonstrado que existem semelhanças fundamentais na composição
química e atividades metabólicas de todas as células. Também foi
reconhecido que o funcionamento de um organismo como um todo
resulta da soma de atividades e interações das unidades celulares.
Virchow (1958) aplicou a Teoria celular à Patologia e Kölliker a
estendeu à Embriologia depois que foi demonstrado que o
espermatozóidde e o óvulo eram células de cuja fusão se desenvolve
o organismo.
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Nesta mesma época, Brown (1833) estabeleceu que o núcleo é
um componente fundamental e constante da célula. Outros
investigadores, como Purkinje, von Mohl concentraram-se na
descrição do conteúdo celular denominado de protoplasma. Assim, o
conceito primitivo de célula transformou-se no de “uma massa de
protoplasma, limitado no espaço por uma membrana celular e que
possui um núcleo”.
A partir de então, o progresso do conhecimento citológico foi
extremamente rápido. Podemos citar, entre tantas descobertas, o
fenômeno da mitose (Flemming, 1880), os filamentos nucleares ou
cromossomas na mitose (Waldeyer, 1890), a fertilização do óvulo e a
fusão dos dois pronúcleos (O. Hertwig, 1875), o centro celular (van
Beneden, Boveri), as mitocôndrias (Altmann, 1894; Benda, 1897) e o
aparelho reticular (ou de Golgi) (Golgi, 1897). O. Hertwig, em 1892
relatou, em sua monografia “Die Zelle und das Gewebe”, estudos
baseados estritamente nas caracteríticas da célula, sua estrutura e
função, e tratou de resumir, de forma geral, os fenômenos
biológicos. Deste modo, surgiu a Citologia como um ramo separado
da Biologia.
Seguindo a história da Biologia celular neste século, observa-se
que o conhecimento citológico progrediu em função de dois fatores:
1. o aumento do poder de resolução dos instrumentos de análises, e
o desenvolvimento de novas tecnologias, e; 2. a convergência da
citologia com outros ramos de investigações biológicas, como a
Genética (Citogenética), Fisiologia (Fisiologia celular), Bioquímica
(Citoquímica) e a Imunologia (Imunocitoquímica), etc. Assim, dois
novos e modernos campos de investigações surgiram: a ultraestrutura e a Biologia molecular.
O conhecimento da organização submicroscópica ou ultraestrutural da célula é de interesse fundamental, pois praticamente
todas as transformações funcionais e físico-químicas têm lugar na
arquitetura molecular da célula. Por outro lado, o descobrimento da
estrutura de uma molécula protéica (sequência de aminoácidos,
estruturas e disposição tridimensional da molécula), os estudos sobre
enzimas, o modelo molecular do DNA, fizeram com que a Biologia
molecular tornasse um dos ramos de estudos das ciências biológicas
mais importante, para a própria Genética, para a Bioquímica e, em
particular, para a Patologia, com o estabelecimento de enfermidades
moleculares.
Hoje, podemos dizer que a Biologia celular estuda os
problemas celulares em todos os seus níveis, iniciando pela
organização molecular. Os modernos biólogos celulares, sem perder
de vista o estudo da célula como unidade morfológica e funcional
dentro do organismo, devem estar preparados para empregar todos
os métodos, técnicas e conceitos das outras ciências e estudar os
fenômenos biológicos em todos os níveis.
Texto adaptado de De Robertis e De Robertis, Bases da Biologia
Celular e Molecular
As figuras abaixo representam três tipos de células de
organismos de diferentes reinos.
a)
b)
c)
02.
(UFV/MG) A histologia utiliza corantes para evidenciar certas
características dos tecidos. Os corantes mais utilizados são:
hematoxilina e eosina (H&E). Sabe-se que a hematoxilina tem
caráter básico e a eosina, ácido. Sendo assim, a hematoxilina
cora estruturas ácidas, como, por exemplo, aquelas ricas em
ácidos nucléicos. Por isto, os núcleos coram-se de roxo pela
hematoxilina. Entretanto, se for constatado ao microscópio
que o citoplasma também se corou de roxo, pode se suspeitar
que tal célula apresenta intensa produção de:
a)
vitaminas, sendo rica em vacúolos.
b)
carboidratos, sendo rica em peroxissomos.
c)
amido, sendo rica em complexo de Golgi.
d)
gorduras, sendo rica em lisossomos.
e)
proteínas, sendo rica em ribossomos.
03.
(UEG GO) Considere a tabela a seguir sobre a relação entre a
área e o volume celular e responda:
a)
Exercícios
01.
(UFF RJ)
Biodiversidade é o conjunto de diferentes formas
de vida no planeta. De todos os seres vivos que
constituem atualmente a biosfera, já foram
identificadas cerca de 1.413.000 espécies. Essas
incluem: 1.032.000 espécies de animais, 248.500
espécies de plantas, 69.000 de fungos e 26.000 de
algas. Apesar desses números serem bastante elevados,
supõe-se que o número real de espécies seja ainda
muito maior (30 a 150 milhões), pois, grande parte da
biodiversidade ainda não é conhecida.
(adaptado de http://www.naturlink.pt/canais/ Artigo.asp?iArtigo=4521&iLingua=1)
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Identifique os reinos de cada célula representada.
Cite uma estrutura exclusiva de cada célula representada
na figura.
Dê a principal função de cada uma das estruturas citadas
no item anterior.
b)
04.
Por que, de uma forma geral, as células são
microscópicas?
Cite um exemplo de uma célula que constitui exceção a
essa regra.
(UERJ) Os antibióticos, largamente usados no combate às
infecções bacterianas, deveriam matar as bactérias de modo
seletivo, sem interferir no metabolismo das células do corpo
humano, o que nem sempre ocorre.
a)
Os derivados de cloranfenicol, apesar de terem sido
usados como antibióticos, por atuarem sobre o
ribossomo de bactérias, também interferem na função
de uma organela humana.
Indique o processo que é inibido pelo cloranfenicol e explique
por que apenas uma organela humana é afetada por sua ação.
b)
O tratamento prolongado com qualquer antibiótico por
via oral pode levar à carência de algumas vitaminas.
Cite uma dessas vitaminas e explique como a antibioticoterapia
oral pode provocar sua carência.
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05.
(UFMS MS) As proposições mostradas a seguir fazem
referência a aspectos estruturais e funcionais das células
eucarionte e procarionte.
I.
Toda célula, seja procarionte ou eucarionte, possui
membrana plasmática, citoplasma e material genético.
II.
Nucleóide é a região citoplasma da célula procarionte
onde ficam localizados os cromossomos, que variam em
número dependendo da espécie considerada.
III.
Os ribossomos e a membrana plasmática são estruturas
comuns às células de organismos como cães,
pessegueiros, bactérias e amebas.
IV. Uma célula vegetal torna-se túrgida quando colocada em
meio hipertônico e absorver água por osmose, até a
pressão exercida pela parede sobre o citoplasma
contrabalançar a pressão osmótica.
V.
Difusão facilitada é um tipo de transporte de substâncias
através da membrana plasmática, em que as permeases
capturam as moléculas com as quais têm afinidade e
facilitam sua entrada na célula.
VI. Embora os gametas masculinos possuam mitocôndrias,
elas degeneram logo após a fecundação, o que
determina que todas as mitocôndrias, do zigoto e de
todas as células de uma pessoa são descendentes das
mitocôndrias maternas presentes no óvulo.
VII. As células vegetais não têm lisossomos e a digestão de
componentes celulares desgastados dessas células
ocorre no interior dos leucoplastos.
VIII. Ciclose é o nome que se dá às correntes citoplasmáticas
que movem organelas e contribuem para distribuir
substâncias do citosol pela célula.
IX.
Todo cromossomo das células eucariontes apresenta
uma região especial, o centrômero, cuja posição serve de
critério para classificar os cromossomos nos três
diferentes tipos conhecidos.
X.
As alterações cromossômicas podem ser numéricas ou
estruturais. Apesar de serem conhecidas em conjuntos
cromossômicos de várias espécies animais, não existe
nenhum registro de alterações estruturais na espécie
humana.
Após a remoção de todas as organelas delimitadas por
membranas da figura I, restou a região de cor escura (figura II).
Assinale a alternativa que identifica a região escura e duas
estruturas celulares encontradas nessa região.
a)
hialoplasma - microtúbulo e cariomembrana
b)
citoplasma - centríolo e desmossomo
c)
citosol - ribossomo e microtúbulo
d)
citoplasma - corpúsculo basal e endossomo
e)
citosol - microtúbulo e vacúolo
08.
(UEG GO) Embora exista uma grande diversidade de formas
entre os seres vivos, sua constituição celular é muito similar.
Podemos observar entre uma célula vegetal (1), uma célula
animal (2) e uma célula bacteriana (3) as seguintes
semelhanças e diferenças verdadeiras, EXCETO:
a)
As células (1) e (2) apresentam carioteca, característica
que as diferencia da célula (3).
b)
a célula (1) apresenta parede celular com função de
proteção que a diferencia da célula (2).
c)
A presença de membrana plasmática, com função de
controle de trocas entre a célula e o meio externo é
comum às três células (1, 2 e 3).
d)
O vacúolo de suco celular, com função de
armazenamento e regulação osmótica é observado
somente na célula (1).
09.
(UFOP MG) A respeito dos vírus, assinale a opção correta:
a)
Todos podem ser observados ao microscópio ótico.
b)
Todos se reproduzem no interior de células.
c)
Todos são patogênicos para o homem.
d)
Todos são parasitas de vegetais superiores.
10.
(UERJ)
"Derrubamos a grande barreira que separava os
reinos animal e vegetal: a célula é a unidade da
matéria viva."
Assinale a alternativa que indica as proposições corretas.
a)
I, IV, V, VI e X.
b)
II, IV, VII, IX e X.
c)
I, II, IV, VII, VIII e X.
d)
III, IV, VII, IX e X.
e)
I, III, V, VI e VIII.
06.
(UEPB PB) A "Lei de Driesch" ou "Lei da constância do volume
celular" não é aplicada nos(as):
a)
Osteócitos
b)
Neurônios
c)
Fibras musculares
d)
Condrócitos
e)
Hemácias
07.
(UFF RJ) Até a metade do século passado, só era possível observar
células ao microscópio óptico. Com a evolução da tecnologia,
novos aparelhos passaram a ser empregados no estudo da célula.
Hoje em dia são utilizados microscópios informatizados e com
programas que permitem o processamento de imagens obtidas
como as representadas nas figuras abaixo:
Essa afirmativa foi feita por cientistas ao descobrirem, em
1839, aquilo que lírios, águas-vivas, gafanhotos, minhocas,
samambaias e humanos têm em comum.
Pode-se dizer que todas as células dos seres acima citados têm
as seguintes características:
a)
centríolo e lisossomo
b)
parede celular e mesossomo
c)
núcleo individualizado e mitocôndria
d)
material nuclear disperso e cloroplasto
GABARITO
01.
02.
03.
04.
05.
06.
07.
08.
09.
10.
Discursiva
E
Discursiva
Discursiva
E
B
C
D
B
C
Na figura I, várias organelas foram identificadas e evidenciadas
por diferentes cores.
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