Introdução Biologia Celular: revisando conceitos básicos

Jôse Luiza Botton Nunes

• 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.

• Organelas e Células: As organelas são estruturas presentes no interior das células, que desempenham funções específicas. São formadas a partir da união de várias moléculas. 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.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS

• Tecidos: Os tecidos são formados pela união de células especializadas. Os tecidos estão presentes apenas em alguns organismos multicelulares como as plantas e animais. Um exemplo de tecido é o muscular tem a função de produzir os movimentos musculares, o tecido ósseo, formado pelas células ósseas tem a função de sustentar o organismo.

• 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.

• Sistemas: Os sistemas são formados pela união de vários órgãos, que se trabalham em conjunto para exercer uma determinada função corporal, por exemplo, o sistema digestório, que é formado por vários órgãos, como boca, estômago, intestino, glândulas, etc.

• 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.

• População: Dificilmente um organismo vive isolado, ele interage com outros organismos da mesma espécie e de outras espécies, e também com o meio ambiente. O conjunto de organismos da uma mesma espécie, interagindo entre si e que habitam uma determinada região, em uma determinada época, chama-se população.

• Comunidade: O conjunto de indivíduos de diferentes espécies interagindo entre si numa determinada região geográfica, ou seja, conjunto de diferentes populações vivendo juntas e interagindo é chamado de comunidade. O “Cerradinho”, uma reserva ecológica dentro da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, é uma comunidade que abriga diferentes populações de plantas e animais nativos da região.

• Ecossistema: O ecossistema é o conjunto dos seres vivos da comunidade, com os fatores não vivos, como temperatura, luminosidade, umidade e componentes químicos. Esses fatores não vivos são chamados de fatores abióticos. Os seres vivos são chamados de fatores bióticos. A interação entre os seres bióticos e os abióticos recebe o nome de ecossistema. Por exemplo, uma população de jacarés que está tomando sol em cima de uma pedra, nas margens de um rio.

• Biosfera: A biosfera é o conjunto de todos os ecossistemas do planeta Terra. A biosfera é a mais alta de todas as hierarquias.

NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS

Espectro biológico: níveis de organização da vida.

• O carbono, elemento químico representado pelo símbolo C, forma parte de todos os seres vivos. Combinado com outras substâncias inorgânicas como o oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, formam moléculas orgânicas ainda sem vida, como os aminoácidos. Vários aminoácidos unidos por ligações peptídicas formam as proteínas, substâncias orgânicas estruturais importantes à célula.

• No ácido desoxirribonucléico (ADN ou DNA em inglês) são organizadas outras substâncias orgânicas dando início ao fenômeno da vida que esta organizada em diversos níveis de organização, onde cada nível depende do equilíbrio dos outros níveis presentes no espectro biológico para se manter estável.

• O nível inicial de organização da vida são as moléculas orgânicas complexas, que se organizam em organelas vivas. Transformam-se em várias organelas citoplasmáticas como as mitocôndrias, os lisossomos, os ribossomos, cloroplastos, entre outras.

• As organelas vivas se organizam em várias células vivas como as hemácias, a células epiteliais, os neurônios, etc.

• Essas células vivas se organizam em tecidos vivos. Células como as hemácias e os leucócitos fazem parte do tecido sanguíneo, os neurônios fazem parte do tecido nervoso, etc.

• Os tecidos vivos se organizam em órgãos vivos.

• Os órgãos vivos se organizam em sistemas vivos. (Respiratório, Digestivo, Reprodutor, Nervoso, etc.)

• Os sistemas vivos se organizam em organismos vivos (o homem, a ave, o cachorro, o peixe, etc.).

• Organismos vivos se organizam em populações vivas.

• Populações vivas se organizam em ecossistemas vivos.

• Os ecossistemas vivos se organizam em um bioma vivo.

• Os ecossistemas vivos se organizam em um bioma vivo.

• Os biomas vivos se organizam em biócoros vivos e formam biociclos. Os biociclos vivos se organizam em uma biosfera viva que se organizam em um Cosmo vivo, chegando ao último nível da organização da vida.

Célula: base para 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, enquanto os animais e plantas são formados por muitos milhões de células organizadas em tecidos e órgãos.

• Através das descobertas acerca das células, criou-se a teoria celular, tendo em vista seus fundamentos.

• De acordo com a teoria celular todos os seres vivos se formam através das células, sendo que alguns possuem o corpo composto somente por uma célula, e essa possui a capacidade de dar forma e característica aos seres vivos.

• A menor unidade viva é a célula que é responsável por oferecer mecanismos fundamentais a um organismo, e que, além disso, provocam as reações do metabolismo, em suma a célula é uma unidade fisiológica dos seres vivos.

• As células são oriundas de outras células, e cada uma leva consigo as informações hereditárias.

História das Células

• As células foram descobertas em 1665 pelo inglês Robert Hooke. Ao examinar num microscópio rudimentar, numa lâmina de cortiça, Hooke verificou que ela era constituída por cavidades poliédricas justapostas, às quais chamou de células (do latim cella, pequena cavidade). Na realidade Hooke observou blocos heradecimis que eram as paredes de células vegetais mortas.

• As células são envolvidas pela membrana celular e preenchidas com uma solução aquosa concentrada de substâncias químicas, o citoplasma em que se encontram dispersos organelos (por vezes escrito organelas, organóides, orgânulos ou organitos).

• As formas mais simples de vida são organismos unicelulares que se propagam por cissiparidade. As células podem também constituir arranjos ordenados, os tecidos.

A TEORIA CELULARMathias 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 CELULARTodos os seres vivos são constituídos

por células

SEGUNDA LEI DA TEORIA CELULARSEGUNDA LEI DA TEORIA CELULAR

(1855 – Rudolf Virchow)(1855 – Rudolf Virchow)

• “Omnis cellula e cellula” – Toda

célula se origina de outra célula

TERCEIRA LEI DA BIOLOGIA CELULARA célula é a sede das reações metabólicas do

organismo.

QUARTA LEI DA BIOLOGIA CELULARA 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 COM RELAÇÃO À

CÉLULA

ACELULARES – desprovidos de células – vírus

CELULARES procariontes – unicelulares – bactérias e

cianobactérias

eucariontes •unicelulares – protozoários e algumas algas

•pluricelulares – animais, vegetais, etc

FORMA E TAMANHO DAS CÉLULAS

• A forma da célula é variada e depende de sua função.

• 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. As unidades de medida são o macrômetro (µm), o nanômetro (nm) e o angstron (Å).

•Células - rins, pele e fígado (30 µm em média); Hemácias (entre 5 µm e 7µm).Óvulo - 0,1 mm.

Formação das Células

• A célula se divide em dois compartimentos básicos: citoplasma e núcleo.

???Membrana celular e Membrana nuclear.

Estrutura das Células

• De acordo com a organização estrutural, as células são divididas em:

Células Procariontes

Células Eucariontes

• As células são limitadas por uma membrana celular (citoplamática) e no seu interior contém uma solução aquosa, o citoplasma. No citoplasma encontram-se dispersas numerosas estruturas designadas no seu conjunto por organelos.

• As células podem ser divididas em dois grandes grupos, consoante possuem ou não uma estrutura designadas por núcleo. De acordo com esta divisão temos as células: procarióticas e eucarióticas.

• As células procarióticas não possuem núcleo e o prefixo pro, significa anterior e karyon provém do grego noz ou amêndoa, que é semelhante à forma que um núcleo apresenta numa célula. As células eucarióticas apresentam núcleo, onde o prefixo eu- quer dizer verdadeiro, ou seja, células que apresentam um verdadeiro (eu) núcleo (karyon).

Células procarióticas

• As células procarióticas são relativamente simples (comparativamente às eucarióticas) e são as que se encontram nas bactérias e cianófitas ("algas" azuis ou cianobactérias). São organismos unicelulares constituídos por uma só célula.

Células eucarióticas

• As células eucarióticas podem ser encontradas em seres unicelulares e pluricelulares. São células complexas que se encontram nos animais, plantas e fungos.

Célula eucarionte: animal e vegetal• As células animal e vegetal são células eucariontes que

se assemelham em vários aspectos morfológicos como a estrutura molecular da membrana plasmática e de várias organelas, e são semelhantes em mecanismos moleculares como a replicação do DNA, a transcrição em RNA, a síntese protéica e a transformação de energia via mitocôndrias.

• A presença de parede celular, vacúolo, plastídios e a realização de fotossíntese, são as principais características que fazem da célula vegetal diferente da célula animal.