Biologia Celular
Prof. M.Sc. Fábio Henrique Oliveira Silva
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Aula 1
2011.1
Biologia celular
• Biologia? O que estuda?
• Composição química dos seres vivos:
– Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O),
Nitrogênio (N), Fósforo (P) e Enxofre (S).
– C.H.O.N.P.S.
• Formação de proteínas, lipídios, glicídios
(carboidratos) e ácidos nucléicos
Organização da matéria viva
• Átomos,
moléculas,
organelas,
células, seres
unicelulares,
tecidos,
órgãos, e
seres
pluricelulares.
Funcionamentos de sistemas
biológicos
• Metabolismo?
– Anabolismo?
– Catabolismo?
• Capacidade de reação, movimento,
crescimento, reprodução, hereditariedade,
variabilidade genética, seleção natural e
adaptação.
O que é vida?
• Vida?
• Processo da vida?
• Definições – entidades com propriedades de multiplicação,
variação e hereditariedade são vivas. (John Maynard Smith)
• ...uma hierarquia de unidades funcionais que, através da
evolução, tem adquirido a habilidade de armazenar e
processar a informação necessária para sua própria
reprodução. (S. J. Wicken)
Biotecnologia
• Organismos geneticamente modificados –
OGM’s.
• Clonagem vegetal e animal.
• Vacinas, terapias gênicas, células tronco.
Áreas da biologia
• Morfologia, fisiologia, histologia, anatomia,
sistemática, taxonomia, embriologia, genética,
ecologia, paleontologia, evolução,
microbiologia, virologia, botânica, zoologia,
entre outras.
Biologia como ciência
• Método hipotético-dedutivo;
– Hipótese: palpite fundamentado em informações já
existentes.
– Pré-requisito: testável.
– Dedução: previsão do resultado.
• Etapas do método científico.
1.
2.
3.
4.
Proposição de uma pergunta.
Formulação de uma hipótese.
Levantamento de deduções a partir da hipótese.
Teste das deduções, por meio de novas observações ou de
experiementos.
5. Conclusões sobre a validade ou não da hipótese.
Um experimento de Charles Darwin
Origem da vida
• Formação da terra.
– Teoria do Big Bang (grande explosão)
– 12 – 15 bilhões de anos;
– Terra: 4,6 bilhões;
• Teoria da abiogênese versus biogênese
– Adeptos da abiogênese:
•
•
•
•
Aristóteles (384-322 A.C)
René Descartes (1596-1650 D.C)
Isaac Newton (1642-1727)
Jan Baptista Van Helmont (1577-1644) elaborou receita.
Abiogênese X Biogênese
• Experimento de Redi
Abiogênese X Biogênese
• Pasteur e a derrubada da abiogênese
Abiogênese X Biogênese
• Pasteur e a derrubada da abiogênese
Teorias modernas sobre a origem
da vida
• Panspermia – vida na terra a partir de seres vivos ou de
substâncias precursoras da vida provenientes de outros locais do cosmo.
• Teoria da evolução química ou evolução
molecular – essa teoria admite que a vida é resultado de um
processo de evolução química em que compostos inorgânicos se
combinaram, originando moléculas orgânicas simples (aminoácidos,
açucares, bases nitrogenadas, ácidos graxos, etc.) e estas por sua vez
combinaram-se para formar moléculas mais complexas (proteínas,
lipídeos, carboidratos, ácidos nucléicos, etc.).
• As teorias propostas não são antagônicas.
Origem pré-biótica de compostos orgânicos
• O experimento de Miller
• Inserção de gases
metano (CH4),
amônia (CH3),
Hidrogênio (H2) e
vapor d’água
(H2O).
• Observou-se o
surgimento dos
aminoácidos
alanina e glicina.
Aparecimento de sistemas isolados
• Coacervados – aglomerados de proteínas que
se formam espontaneamente em soluções
aquosas com certo grau de acidez e
salinidade.
– Super interessante!
• Recentemente cientistas observaram coacervados em
meteoritos que caíram na terra.
Evolução e diversificação da vida
• 1º ser vivo provavelmente possuía estrutura
procariótica, semelhante as arqueobactérias
ou arqueas atuais.
– Estes seres procarióticos vivem hoje em
ambientes extremos, como fontes de água
quente, lagos salgados e pântanos semelhante aos
ambientes terrestres primitivos.
Origem da célula eucariótica
• Surgimento estimado em 2 bilhões de anos.
• São mais complexas que as procarióticas pois
possuem compartimentos que funções bem
definidas.
• Origem dos compartimentos?
Origem da célula eucariótica
• Hipótese endossimbiótica ou simbiogênica
(viver juntos).
– Mitocôndrias (energia aeróbica) e plastos
(fotossintetizantes) eram bactérias primitivas que
se associaram a células eucarióticas primitivas em
uma relação mútua.
A origem da multicelularidade