INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA
CÉLULA
BIOLOGIA – AULA 1
Professor Esp. André Luís Souza Stella
Professora Esp. Lucia Iori
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
ÁTOMOS E MOLÉCULAS: Os átomos forma toda
a matéria que existe. Eles se unem por meio de
ligações químicas para formar as moléculas,
desde moléculas simples como a água (H2O),
até moléculas complexas como proteínas, que
possuem de centenas a milhares de átomos.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
ORGANELAS: As organelas são estruturas
presentes no interior das células, que
desempenham funções específicas. São
formadas a partir da união de várias moléculas.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
CÉLULA:A célula é a unidade básica da vida,
sendo imprescindível para a existência dela.
Existem vários tipos de células, cada uma com
sua função específica.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL E VEGETAL
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
• TECIDO: Os tecidos são formados pela união de
células especializadas. Os tecidos estão presentes
apenas em alguns organismos multicelulares
como as plantas e animais.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
• ÓRGÃOS: Os tecidos se organizam e se unem,
formando os órgãos. Eles são formados de vários
tipos de tecidos, por exemplo. O coração é
formado por tecido muscular, sanguíneo e tecido
nervoso. Os ossos são formados por tecido ósseo,
sanguíneo e nervoso.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
• SISTEMAS: Os sistemas são formados pela união
de vários órgãos, que se trabalham em conjunto
para exercer uma determinada função corporal.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
• ORGANISMO: A união de todos os sistemas
forma o organismo, que pode ser uma pessoa,
uma planta, um peixe, um cachorro, um pássaro,
um verme, etc.
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NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS
SISTEMAS
ÁTOMO
MOLÉCULAS E
MACROMOLÉCULAS
ORGÃOS
ORGANELAS
CELULARES
CÉLULA
TECIDOS
ORGANISMOS
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CÉLULA: BASE PARA A ORGANIZAÇÃO DA VIDA
• Célula, unidade mínima de um organismo, capaz de
atuar de maneira autônoma. Alguns organismos
microscópicos, como bactérias e protozoários, são
células únicas (UNICELULARES), enquanto os animais e
plantas são formados por muitos milhões de células
organizadas em tecidos e órgãos (PLURI ou
MULTICELULARERS).
CÉLULA: ORIGEM E EVOLUÇÃO
 Há 4 bilhões de anos
 Vapor d` água, amônia,
metano, hidrogênio, sulfeto de
hidrogênio e gás carbônico
 Calor + Radiação Ultravioleta +
Descargas elétricas :
COMBINAÇÃO QUÍMICA
COMPOSTOS ORGÂNICOS
Espontaneamente: PREBIÓTICA
CÉLULAS PROCARIONTES, HETEROTRÓFICAS E ANAERÓBIAS;
CÉLULAS PROCARIONTES AUTOTRÓFICAS
CÉLULA: ORIGEM E EVOLUÇÃO
• Células: bactérias
• Procariontes
FOTOSSÍNTESE
• Acúmulo de oxigênio na atmosfera formou-se a
camada de ozônio
Procarionte
Eucarionte
A DESCOBERTA DA CÉLULA
• Robert Hook (1665) - Inglaterra
• Observou uma fatia de cortiça
com um conjunto de lentes de
aumento;
• Observou uma estrutura
emaranhada com unidades
repetitivas as quais denominou
“cela” ou “célula”.
A DESCOBERTA DA CÉLULA (PROCARIONTE)
• Anton van Leeuwenhoek
(1632 – 1723) Holanda
• Lente de aumento acoplada a
uma chapa com um anteparo
para se observar gotículas de
líquidos como água da chuva
e saliva.
• Observou filamentos de
diversos tamanhos, pequenas
esferas e filamentos as quais
denominou “animálculos”.
O MICROSCÓPIO DE LEEUWENHOEK
ESTUDOS DE LEEUWENHOEK
1673-1723: observações
relatadas à Sociedade
Real de Londres
A TEORIA CELULAR
Mathias Jakob Scheleiden – estudo da estrutura
e fisiologia das plantas
“Todos os vegetais são constituídos por
células”.
Theodor Schwann – estudo da anatomia dos
animais – “Todos os animais são
constituídos por células.”
PRIMEIRA LEI DA TEORIA CELULAR
Todos os seres vivos são constituídos por
células
A TEORIA CELULAR
• Rudolf Virchow - “Omnis cellula e cellula”
SEGUNDA LEI DA TEORIA CELULAR:
Toda célula se origina de outra célula.
A TEORIA CELULAR
TERCEIRA LEI DA TEORIA CELULAR:
A célula é a sede das reações
metabólicas do organismo.
QUARTA LEI DA TEORIA CELULAR:
A célula é a sede da hereditariedade
UNIDADES DE MEDIDA DAS CÉLULAS
• Micrômetro (µm)- milésima parte do milímetro
• 1 m = 1mm/1000 ou 1mm = 103 m
• Nanômetro (nm) = milionésima parte do milímetro
• 1 nm = 1mm/1.000.000 ou 1mm = 106 nm
• Ângstron (A) = décima de milionésima parte do
milímetro
• 1 A = 1mm/10.000.000 ou 1mm = 107 A
CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS
ACELULARES – desprovidos de células – vírus
CELULARES
• PROCARIONTES – unicelulares – bactérias e
cianobactérias
• EUCARIONTES
UNICELULARES – protozoários e algumas
algas.
MULTI OU PLURICELULARES – animais e
plantas
FORMA E TAMANHO DAS CÉLULAS
• A forma da célula é variada e depende de sua função.
FORMA E TAMANHO DAS CÉLULAS
• Geralmente o tamanho das células é inferior ao poder de
resolução do olho humano: células animais apresentam
normalmente de 10 a 20 micrômetros e células vegetais, de
20 a 50 micrômetros. O tamanho médio das bactérias varia
de 2 a 5 micrômetros.
DIMENSÃO CELULAR
• As células são os menores e mais simples
componentes do corpo humano. A maioria das
células são tão pequenas, que é necessário
juntar milhares para cobrir a área de um
centímetro quadrado.
• Células - rins, pele e fígado (30 µm em média);
Hemácias (entre 5 µm e 7µm).
Óvulo - 0,1 mm.
MEMBRANA PLASMÁTICA
BIOLOGIA – AULA 3
Professor Esp. André Luís Souza Stella
Professora Esp. Lúcia Iori
BASES MACROMOLECULARES
99%
massa
Células
H
Hidrogênio
C
Carbono
O
Oxigênio
N
Nitrogênio
compostos
excluindo
Predominância absoluta
O
Oxigênio
Si
Silício
Al
Alumínio
Na
Sódio
Seres Inanimados
PLT 43
Obs.: raros na crosta
terrestre
BASES MACROMOLECULARES
POLÍMEROS
característica
Moléculas de Alto Peso
(Macromoléculas)
repetição de unidades
menor peso
MONÔMEROS
Matéria Viva
GLICOGÊNIO
HOLOPOLÍMEROS:
Monômeros Semelhantes
HETEROPOLÍMEROS:
Monômeros Diferentes
ÁCIDOS
NUCLEÍCOS
MACROMOLÉCULAS
grande diversidade
Tamanho
Variedade monômeros
constituintes (principalmente)
PLT 43
BASES MACROMOLECULARES
POLÍMEROS
PROTEÍNAS – aminoácidos
BIOPOLÍMEROS
POLISSACARÍDEOS – monossacarídeos
ÁCIDOS NUCLÉICOS – nucleotídeos
Seres Vivos
MOLÉCULAS MENORES: lipídios, água, sais minerais e vitaminas
Diversidade estrutural e funcional  variedade monômeros
Ex. Proteínas – 20 a.a.
POLIMORFISMO
Ácidos nucléicos – 5 nucleotídeos
DIVERSIDADE
FUNCIONAL
Associação:
LIPOPROTEÍNAS
GLICOPROTEÍNAS
PROTEOGLICANAS
NUCLEOPROTEÍNAS
FORMAÇÃO COMPLEXOS
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PLT 43
MEMBRANA PLASMÁTICA - Funções
• Separa o meio intracelular do meio extracelular;
• Principal responsável pelo controle da penetração e saída
de substâncias da célula;
• Não é visível ao microscópio, devido a sua diminuta
espessura;
PLT 83
MEMBRANA PLASMÁTICA - Funções
• Controla a entrada e saída de substâncias na célula;
• Recebe informações do ambiente que permite a célula
perceber a mudança e responder os estímulos;
• Comunica-se com células vizinhas e com o organismo
como todo;
• Participa de processos metabólicos e da síntese de
substâncias.
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
• Bicamada lipídica: Fornece a estrutura básica da
membrana e serve como barreira de permeabilidade
• Moléculas proteicas: Proteínas periféricas e proteínas
integrais
• Glicocálix: Continuação da membrana plasmática
(bicamada lipídica- glicolipídio)
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
LIPÍDIOS:
• As moléculas lipídicas estão dispostas numa
dupla camada.
• Possuem natureza anfipática.
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
• Principais tipos de lipídios encontrados nas
membranas:
→ FOSFOLIPÍDIOS (em maior quantidade)
→ COLESTEROL
→ ESFINGOLIPÍDIOS
Funções dos lipídios
de membrana:
→ fornecem
estrutura básica
→ barreira de
permeabilidade
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
PROTEÍNAS:
As proteínas da membrana refletem, em grande
parte, as funções que podem ser desempenhadas
pela célula.
2 grandes grupos:
► proteínas integrais
ou intrínsecas (70%)
► proteína periféricas
ou extrínsecas
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
• PROTEÍNAS
INTEGRAIS
• PROTEÍNAS
PERIFÉRICAS
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
Principais funções das proteínas:
•
•
•
•
•
•
Estrutura mecânica à membrana;
Atuam como transportadoras;
Atuam na regulação;
Atuam no reconhecimento;
Atuam como enzimas;
Aderência.
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
CARBOIDRATOS:
• Localizados no lado externo da superfície da membrana
plasmática.
• Importantes para o RECONHECIMENTO CELULAR
(permite, por exemplo, que o sistema imune reconheça “o
próprio” do “não próprio”);
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
• Incluem: GLICOLIPÍDIOS e GLICOPROTEÍNAS;
• Ocorre variação entre indivíduos e entre
espécies.
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
• Os carboidratos formam o glicocálix:
PLT Cap. 5
MEMBRANA PLASMÁTICA - Estrutura
Funções do glicocálix:
• Proteção
• Reconhecimento celular
• Adesão
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
Permeabilidade - É o processo pelo qual as diversas substâncias
podem atravessar a membrana plasmática. A membrana plasmática
(M.P.) regula o movimento desses materiais
O movimento das
substâncias pela M.P e pelas
membranas dentro das
células é essencial para a
vida da célula e do
organismo.
Ex. Oxigênio- deve mover-se
para dentro da célula para
sustentar a vida, enquanto
materiais supérfluos e
prejudiciais devem ser
movidos para fora.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
A membrana plasmática tem a capacidade de regular a entrada e a
saída de substâncias da célula, em processos conhecidos como
transporte ativo e transporte passivo.
De acordo com as substâncias que atravessam a membrana
podemos classificá-la como:
• permeável – permite passagem de solventes e solutos;
• semipermeável – permite a passagem apenas do solvente;
• de permeabilidade seletiva – permite a passagem do solvente e
de tipos específicos de soluto;
• impermeável – não permite passagem de substâncias
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
TRANSPORTE PASSIVO
• Pode ocorrer por meio de Difusão passiva, Difusão Facilitada ou
Osmose;
• Ocorre sem gasto de ATP;
• Meio de maior concentração
Meio de menor concentração
ATP: fornece energia para a
célula a partir da sua
decomposição
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
• Difusão simples
• É o movimento (maior) de moléculas (soluto) de um meio de maior
concentração para um meio de menor concentração.
• Ex. Transporte do oxigênio e dióxido de carbono
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
• Difusão facilitada - Ocorre através das proteínas integrais.
Moléculas grandes, insolúveis em lipídios.
Ex. açucares
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
• Osmose (osmos = empurrar) - É um caso especial de difusão, do
meio menos concentrado em soluto para o meio mais
concentrado. A água atravessa os poros nas proteínas integrais
de onde está em maior quantidade (solução hipotônica) para
onde está em menor quantidade (solução hipertônica).
Ex. movimento água (solvente)
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
Osmose
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
TRANSPORTE ATIVO
• É necessário que se transporte substâncias para o interior da
célula contra um gradiente de concentração;
• Há gasto de ATP (energia);
• Meio menos concentrado
Meio mais concentrado;
ATP: fonte de energia no
transporte ativo
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
TRANSPORTE ATIVO
• O transporte ativo age como uma “porta giratória”.
• A molécula a ser transportada liga-se à molécula transportadora
(proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato.
• A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no
outro lado da membrana.
• Gira, novamente, voltando à posição inicial.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
• Este tipo de transporte se dá, quando íons como o sódio (Na+) e o
potássio (K+), tem que atravessar a membrana contra um gradiente
de concentração.
• Encontramos concentrações diferentes, dentro e fora da célula, para
o sódio e o potássio.
• Na maioria das células dos organismos superiores a concentração
do sódio (Na+) é bem mais baixa dentro da célula do que fora desta.
• O potássio (K+), apresenta situação inversa, a sua concentração é
mais alta dentro da célula do que fora desta.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
•Juntos esses dois receberam o nome de
bomba de sódio e potássio.
•Todo este mecanismo de transporte ativo
que mantém tais distribuições iônicas é de
suma importância para a transmissão do
impulso nervoso.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO
• Reposiciona os íons em seus locais de origem.
OBS: Para cada
molécula de ATP
utilizada, dois íons
de potássio entram
na célula e três íons
de sódio saem da
célula. Como saem 3
moléculas positivas
(Na) e entram 2 (K),
o meio externo fica
carregado
positivamente.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
FAGOCITOSE
É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à formação de
pseudópodos, engloba, no seu citoplasma, partículas sólidas. A
fagocitose é um processo seletivo, conforme pode ser observado no
exemplo da fagocitose de paramécios pelas amebas. Nos mamíferos,
a fagocitose é feita por células especializadas na defesa do organismo,
como os macrófagos.
MEMBRANA PLASMÁTICA - Transporte
PINOCITOSE
É o nome dado ao processo pelo qual a célula, graças à delgadas
expansões do citoplasma, engloba gotículas de líquido. Formam-se
assim vacúolos contendo líquido. Muitas células exibem esse
fenômeno, como os macrófagos e as dos capilares sangüíneos.